IList as Span #скорость #память

В соседнем канале снова подняли вопрос по поводу разницы в скорости итерации по List<T> и IList<T>. Напомню, что я уже писал про это, но давно.

Если кратко, то при итерации по IList возникает проблема с боксингом получаемого List<T>.Enumerator, так как он кастится к IEnumerator<T>. Это даёт 40 лишних байт аллокации. Также, вызов методов IEnumerator<T> приводит к поиску конкретной реализации по таблице виртуальных методов (callvirt в IL). Что, как не трудно догадаться, медленно, если существует более чем одна (это важно!) имплементация IEnumerator<T>.

С тех пор, когда я про это писал, прошло много времени. Теперь я использую другой подход для случаев, когда коллеги используют IList, а мне ну уж очень надо выпендриться бежать по нему быстро.

Этот метод есть в BCL, но является internal. Он весьма неплохо оптимизирован и используется, например, для случаев, когда нужно сделать IEnumerable<T>.Sum. Код меня более чем устраивает, так как позволяет избавиться от аллокации (боксинг List<T>.Enumerator) и немного поднять скорость (не использовать callvirt, про который я писал тут). В production-коде я редко встречаю собственные реализации IList, поэтому метод работает очень неплохо.

Вот код:

[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
internal static bool TryGetSpan<T>(this IEnumerable<T> source, out ReadOnlySpan<T> span)
{
    bool result = true;
    if (source.GetType() == typeof(T[]))
    {
        span = Unsafe.As<T[]>(source);
    }
    else if (source.GetType() == typeof(List<T>))
    {
         span = CollectionsMarshal.AsSpan(Unsafe.As<List<T>>(source));
    }
    else
    {
        span = default;
        result = false;
    }

    return result;
}

В принципе, всё весьма очевидно, кроме использования CollectionsMarshal (о нём писал тут) для случая превращения List<T> в Span<T>. По скорости получается плюс-минус так же, как если бы я сделал CollectionsMarshal.AsSpan, только с небольшой щепоткой unsafe в виде Unsafe.As (для быстрого каста ссылочных типов).

Если нам нужно поддержать другую реализацию IList, нужно просто добавить этот случай (source.GetType() == typeof(MyList)) в этот метод. Обратите внимание, что это extension, что позволяет использовать его весьма удобно.

Бенчмарк тут. Результаты на картинке.

P.S.: Обратите внимание на комментарий в коде BCL (this could be changed to a cast in the future if the JIT starts to recognize it). Я понимаю это так, что чаяния разработчиков, которые хотят, чтобы компилятор выполнял код из этого метода на этапе компиляции... как минимум коллегами имеются ввиду и могут быть реализованы. Но в будущем. Наверное. Хотя, может быть, я выдаю желаемое за действительное.