为什么BitConverter比直接执行按位操作慢？

Question

我最近对一些代码进行了一些分析,发现调用BitConverter时消耗的CPU占用量最大,如:

return BitConverter.ToInt16(new byte[] { byte1, byte2 });

切换到类似的东西时:

return (short)(byte1 << 8 | byte2);

我注意到性能的巨大提升.

我的问题是为什么使用BitConverter这么慢？我会假设BitConverter本质上是在内部进行相同类型的位移.

Answer 1

调用BitConverter涉及新对象的分配和初始化.然后是方法调用.方法调用内部是参数验证.

按位操作可以编译到少数CPU操作码以进行转换,然后按或.

后者肯定会更快,因为它消除了前者的所有开销.

Answer 2

您可以查看参考源，并发现它还需要担心一些额外的事情，特别是参数验证和字节序担心：

public static unsafe short ToInt16(byte[] value, int startIndex) {
     if( value == null)  {
          ThrowHelper.ThrowArgumentNullException(ExceptionArgument.value);
     }

     if ((uint) startIndex >= value.Length) {
          ThrowHelper.ThrowArgumentOutOfRangeException(ExceptionArgument.startIndex, ExceptionResource.ArgumentOutOfRange_Index);
     }

     if (startIndex > value.Length -2) {
          ThrowHelper.ThrowArgumentException(ExceptionResource.Arg_ArrayPlusOffTooSmall);
     }
     Contract.EndContractBlock();

     fixed( byte * pbyte = &value[startIndex]) {
          if( startIndex % 2 == 0) { // data is aligned 
              return *((short *) pbyte);
          }
          else {
              if( IsLittleEndian) { 
                   return (short)((*pbyte) | (*(pbyte + 1) << 8)) ;
              }
              else {
                   return (short)((*pbyte << 8) | (*(pbyte + 1)));                        
              }
          }
     }
}