这种搜索方法中IComparable和IComparable<T>的区别

Question

我知道IComparable和IComparable<T>在一般情况下有很大的区别，参见this，但是在这个搜索方法中，它不会有任何不同，或者会吗？

public static int Search<T>(List<T> a, T target) where T : IComparable
{
    for (int i = 0; i < a.Count; i++)
    {
        if (target.CompareTo(a[i]) == 0)
            return i;
    }
    return -1;
}

与之相比：

public static int Search<T>(List<T> a, T target) where T : IComparable<T>
{
    ...
}

这两种方法都能起作用，结果也是一样的吗？

Answer 1

这两种方法都能起作用，结果也是一样的吗？

让我们看看编译器为这两种搜索方法发出了什么：

Search:
IL_0000:  ldc.i4.0    
IL_0001:  stloc.0     // i
IL_0002:  br.s        IL_0025
IL_0004:  ldarga.s    01 
IL_0006:  ldarg.0     
IL_0007:  ldloc.0     // i
IL_0008:  callvirt    06 00 00 0A 
IL_000D:  box         03 00 00 1B <---- Notice this!
IL_0012:  constrained. 03 00 00 1B 
IL_0018:  callvirt    System.IComparable.CompareTo
IL_001D:  brtrue.s    IL_0021
IL_001F:  ldloc.0     // i
IL_0020:  ret         
IL_0021:  ldloc.0     // i
IL_0022:  ldc.i4.1    
IL_0023:  add         
IL_0024:  stloc.0     // i
IL_0025:  ldloc.0     // i
IL_0026:  ldarg.0     
IL_0027:  callvirt    08 00 00 0A 
IL_002C:  blt.s       IL_0004
IL_002E:  ldc.i4.m1   
IL_002F:  ret         

SearchGeneric:
IL_0000:  ldc.i4.0    
IL_0001:  stloc.0     // i
IL_0002:  br.s        IL_0020
IL_0004:  ldarga.s    01 
IL_0006:  ldarg.0     
IL_0007:  ldloc.0     // i
IL_0008:  callvirt    06 00 00 0A 
IL_000D:  constrained. 03 00 00 1B 
IL_0013:  callvirt    09 00 00 0A 
IL_0018:  brtrue.s    IL_001C
IL_001A:  ldloc.0     // i
IL_001B:  ret         
IL_001C:  ldloc.0     // i
IL_001D:  ldc.i4.1    
IL_001E:  add         
IL_001F:  stloc.0     // i
IL_0020:  ldloc.0     // i
IL_0021:  ldarg.0     
IL_0022:  callvirt    08 00 00 0A 
IL_0027:  blt.s       IL_0004
IL_0029:  ldc.i4.m1   
IL_002A:  ret    

如果仔细观察，您会发现，主要的区别在于，Search中的每个调用在调用CompareTo之前都必须将值(这一点在box操作中是值得注意的)，因为非泛型版本接受object类型。

让我们尝试使用https://msdn.microsoft.com/en-us/library/s1ax56ch.aspx来分析两者之间的性能差异。我将使用BenchmarkDotNet，它是一个有点(而且非常棒)的基准测试框架，它负责JITing、CPU热身等等。

测试：

[BenchmarkTask(platform: BenchmarkPlatform.X86)]
[BenchmarkTask(platform: BenchmarkPlatform.X64)]
public class Test
{
    private readonly List<int> list = Enumerable.Range(0, 1000000).ToList();

    [Benchmark]
    public void TestSearch()
    {
        Search(list, 999999);
    }

    [Benchmark]
    public void TestSearchGeneric()
    {
        SearchGeneric(list, 999999);
    }

    public static int Search<T>(List<T> a, T target) where T : IComparable
    {
        for (int i = 0; i < a.Count; i++)
        {
            if (target.CompareTo(a[i]) == 0)
                return i;
        }
        return -1;
    }
    public static int SearchGeneric<T>(List<T> a, T target) where T : IComparable<T>
    {
        for (int i = 0; i < a.Count; i++)
        {
            if (target.CompareTo(a[i]) == 0)
                return i;
        }
        return -1;
    }
}

结果：

***** Competition: Finish  *****

BenchmarkDotNet=v0.7.8.0
OS=Microsoft Windows NT 6.1.7601 Service Pack 1
Processor=Intel(R) Core(TM) i7-4600U CPU @ 2.10GHz, ProcessorCount=4
HostCLR=MS.NET 4.0.30319.42000, Arch=32-bit
Type=Test  Mode=Throughput  Jit=HostJit  .NET=HostFramework


            Method | Platform |    AvrTime |    StdDev |   op/s |
------------------ |--------- |----------- |---------- |------- |
        TestSearch |      X64 | 35.8065 ms | 3.3439 ms |  27.93 |
 TestSearchGeneric |      X64 |  4.6427 ms | 0.3075 ms | 215.40 |
        TestSearch |      X86 | 26.4876 ms | 1.4776 ms |  37.75 |
 TestSearchGeneric |      X86 |  6.6500 ms | 0.1664 ms | 150.38 |

***** Competition: End *****

请注意，导致装箱操作的非泛型方法是，x86上的慢速超过4倍，而x64上的慢速超过8倍。这可能会对应用程序的性能产生影响。

我通常不会使用非泛型IComparable，它主要是为了向后兼容泛型之前的几天。请注意，另一个同样重要的因素是使用泛型获得的类型安全性。

Answer 2

这是一个巨大的区别，第一种方法是无缘无故地装箱值类型。

Answer 3

第一个(i.e. IComparable)实现的不是泛型类型，与父类使用的类型无关，但是第二个类型(即IComparable<T>)是类型安全的，您只能使用为父类指定的类型。