三元运算符比if-else块慢两倍？

Question

三元运算符比if-else块慢两倍？

250

我到处看到三元运算符被认为比它等价的if-else块更快，或者至少和它一样快。

然而，我进行了下面的测试，发现情况并非如此:

Random r = new Random();
int[] array = new int[20000000];
for(int i = 0; i < array.Length; i++)
{
    array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
}
Array.Sort(array);

long value = 0;
DateTime begin = DateTime.UtcNow;

foreach (int i in array)
{
    if (i > 0)
    {
        value += 2;
    }
    else
    {
        value += 3;
    }
    // if-else block above takes on average 85 ms

    // OR I can use a ternary operator:
    // value += i > 0 ? 2 : 3; // takes 157 ms
}
DateTime end = DateTime.UtcNow;
MessageBox.Show("Measured time: " + (end-begin).TotalMilliseconds + " ms.\r\nResult = " + value.ToString());

我的电脑运行以上代码耗时85毫秒。但是如果我注释掉if-else语句块，并取消注释三元操作符的那一行，它将需要大约157毫秒。

为什么会发生这种情况呢？

- WSBT

96

首先需要修复的问题是：不要使用 DateTime 来测量性能，而应该使用 Stopwatch。其次，时间要长一些 - 这是一个非常短的时间来进行测量。 - Jon Skeet

49

在创建Random对象时，请使用种子，以便它始终生成相同的序列。如果您使用不同的数据测试不同的代码，则可能会看到性能差异。 - Guffa

12

你是否也尝试在编译器开启优化且没有调试器附加的情况下以发布模式编译/运行它？ - Chris Sinclair

7

很有趣的看法。我刚刚进行了一项快速的LINQPad测试，发现数组排序与否会得到非常不同的结果。事实上，如果对其进行排序，我也能够复制报告中相同的速度差异。去除排序也会消除时间差异。 - Chris Sinclair

39

这里的重点是性能测试微优化非常困难。你所观察到的几乎所有结果都与测试代码中的错误有关，而不是与有意义的代码差异有关。当你修复了这些问题后，还会有更多需要解决的问题，我可以向你保证。故事的寓意是：不要费心进行微优化或尝试进行微优化测试。如果代码实际上很难测量，那么意味着它不足以成为瓶颈；请忽略它。 - Servy

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10个回答

63

编辑：全部更改……请参见下文。

我无法在 x64 CLR 上重现你的结果，但我可以在 x86 上。在 x64 上，我可以看到条件运算符和 if/else 之间有一个小差异（少于 10%），但比你看到的要小得多。

我已经做出了以下潜在更改：

在控制台应用程序中运行
使用 /o+ /debug- 构建并在调试器外运行
对两个代码片段都运行一次以进行 JIT，然后运行多次以获得更高的准确性
使用 Stopwatch

/platform:x64 的结果（不包括 "ignore" 行）：

if/else with 1 iterations: 17ms
conditional with 1 iterations: 19ms
if/else with 1000 iterations: 17875ms
conditional with 1000 iterations: 19089ms

使用 /platform:x86 参数的结果（不包括“ignore”行）：

if/else with 1 iterations: 18ms
conditional with 1 iterations: 49ms
if/else with 1000 iterations: 17901ms
conditional with 1000 iterations: 47710ms

我的系统详情：

x64 i7-2720QM CPU @2.20GHz
64 位的 Windows 8
.NET 4.5

所以跟之前不同，我认为你确实看到了真正的差异——这一切都与 x86 JIT 有关。我不能确定到底是什么原因导致了这种差异——如果我有心思去用 cordbg 进行更多的调试，我可能会在后面的帖子中更新更多细节。

有趣的是，在未对数组进行排序的情况下，至少在 x64 上，我最终得到了大约慢了 4.5 倍的测试结果。我猜测这可能与分支预测有关。

代码：

using System;
using System.Diagnostics;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Random r = new Random(0);
        int[] array = new int[20000000];
        for(int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);
        // JIT everything...
        RunIfElse(array, 1);
        RunConditional(array, 1);
        // Now really time it
        RunIfElse(array, 1000);
        RunConditional(array, 1000);
    }

    static void RunIfElse(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("if/else with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }

    static void RunConditional(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("conditional with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }
}

- Jon Skeet

31

大家仍然想知道的问题是，为什么会有这么微小的差别。 - Brad M

1

@user7116：虽然“1次迭代”版本并不是非常有用，但是1000次迭代（如果你不想等待太久，可以选择100次）的版本更为重要。 - Jon Skeet

4

收到。您发来的内容翻译如下：@JonSkeet，供参考。我按照您的说明运行了您的代码。在 x86 架构中，用时为 19 秒和 52 秒，在 x64 架构中，用时为 19 秒和 21 秒。 - Eren Ersönmez

5

我现在可以重现你的结果。请看我的编辑。之前怀疑你是我的错，换了架构后，差异真是惊人... - Jon Skeet

3

@BЈовић: 的确。一开始完全无法复现，但随着时间的推移逐渐演变。虽然它没有给出原因，但我认为这仍然是有用的信息（例如x64与x86的区别），这就是为什么我保留了它。 - Jon Skeet

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44

实际上，这与if/else和三元运算符没什么关系。

查看JIT反汇编（我不会在此处重新粘贴，请参见@280Z28的答案），结果是您正在进行不恰当的比较。在一个情况下，您创建了两个具有常量值的不同+=操作，选择哪个取决于条件；而在另一个情况下，您创建一个+=，其中要添加的值取决于条件。

如果您想真正比较if/else和三元运算符，那么这将是更公平的比较（现在两者将同样"慢"，或者我们甚至可以说三元运算符稍微快一些）：

int diff;
if (i > 0) 
    diff = 2;
else 
    diff = 3;
value += diff;

对战

value += i > 0 ? 2 : 3;

现在对于if/else的反汇编结果如下所示。请注意，这比三元操作符情况稍微糟糕一些，因为它还停止使用循环变量(i)的寄存器。

                if (i > 0)
0000009d  cmp         dword ptr [ebp-20h],0 
000000a1  jle         000000AD 
                {
                    diff = 2;
000000a3  mov         dword ptr [ebp-24h],2 
000000aa  nop 
000000ab  jmp         000000B4 
                }
                else
                {
                    diff = 3;
000000ad  mov         dword ptr [ebp-24h],3 
                }
                value += diff;
000000b4  mov         eax,dword ptr [ebp-18h] 
000000b7  mov         edx,dword ptr [ebp-14h] 
000000ba  mov         ecx,dword ptr [ebp-24h] 
000000bd  mov         ebx,ecx 
000000bf  sar         ebx,1Fh 
000000c2  add         eax,ecx 
000000c4  adc         edx,ebx 
000000c6  mov         dword ptr [ebp-18h],eax 
000000c9  mov         dword ptr [ebp-14h],edx 
000000cc  inc         dword ptr [ebp-28h]

- Eren Ersönmez

5

强调“比较苹果和橙子”怎么样？ - Ken Kin

6

好吧，我实际上不会说这是在比较苹果和橙子。两种变体都具有相同的语义，因此优化器可以尝试两种优化变体，并选择在任何一种情况下更有效的那种。 - Vlad

我按照你的建议进行了测试：引入了另一个变量diff，但三元运算符仍然比你所说的要慢得多。在发布这个“答案”之前，你有做过实验吗？ - WSBT

9

编辑：

添加了一个示例，可以使用if-else语句完成，但不能使用条件运算符。

在回答问题之前，请先看一下Lippert先生博客上的[哪个更快？]。我认为Ersönmez先生的回答是最正确的答案。

我想提到一个我们应该记住的高级编程语言方面的事情。

首先，我从未听说过在C♯中条件运算符比if-else语句更快或者性能相同。

原因很简单，如果if-else语句没有任何操作：

if (i > 0)
{
    value += 2;
}
else
{
}

条件运算符的要求是每一侧都必须有值，而在C♯中还要求:两侧的类型相同。这使它与if-else语句不同。因此你的问题变成了一个如何生成机器代码指令以实现性能差异的问题。

使用条件运算符时，语义上是：

无论表达式被计算出的结果是什么，都会有一个值。

但是对于if-else语句：

如果表达式评估为true，则执行某些操作；否则，执行另一些操作。

并不一定涉及到值。 只有在优化时才可能存在您的假设。

另一个示例来说明它们之间的区别如下：

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };

if(i>0)
    array1[1]=4;
else
    array2[2]=4;

上面的代码可以编译通过，但是使用条件运算符替换if-else语句就无法编译通过。

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };
(i>0?array1[1]:array2[2])=4; // incorrect usage

当你做同样的事情时，条件运算符和if-else语句在概念上是相同的，甚至在C语言中使用条件运算符可能会更快，因为C语言更接近平台的汇编。

对于您提供的原始代码，条件运算符用于foreach循环中，这会混淆事物以查看它们之间的差异。因此，我提出以下代码：

public static class TestClass {
    public static void TestConditionalOperator(int i) {
        long value=0;
        value+=i>0?2:3;
    }

    public static void TestIfElse(int i) {
        long value=0;

        if(i>0) {
            value+=2;
        }
        else {
            value+=3;
        }
    }

    public static void TestMethod() {
        TestConditionalOperator(0);
        TestIfElse(0);
    }
}

以下是优化和非优化版本的IL代码，由于它们很长，我使用图片来展示，右侧是优化后的版本：

(点击查看完整图像。)

在两个版本的代码中，条件运算符的IL代码似乎比if-else语句短，但最终生成的机器代码仍然存在疑问。以下是两种方法的指令，前面的图像是未优化的，后面的是优化过的：

未优化的指令：（点击查看完整图片。）
优化后的指令：（点击查看完整图片。）

在后者中，黄色块是只有当 i<=0 时才执行的代码，蓝色块则是当 i>0 时执行的代码。无论哪种指令版本，if-else语句都更短。

请注意，对于不同的指令，[CPI] 不一定相同。逻辑上，对于相同的指令，更多的指令会导致更长的周期。但如果考虑到指令获取时间和管道/缓存，则实际的执行总时间取决于处理器。处理器也可以预测分支。

现代处理器拥有更多的核心，这可能会让事情变得更加复杂。如果您是英特尔处理器用户，您可能想看一下[Intel® 64 and IA-32 Architectures Optimization Reference Manual]。

我不知道是否存在硬件实现的CLR，但如果有的话，您可能会因条件运算符而更快，因为IL显然较少。

注：所有机器代码均为x86。

- Ken Kin

7

我按照Jon Skeet的方法进行了1次迭代和1000次迭代，并得到了与OP和Jon不同的结果。在我的代码中，条件运算符略微更快。以下是确切的代码：

static void runIfElse(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ifElse = new Stopwatch();
        ifElse.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        ifElse.Stop();
        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for If-Else: {0}", ifElse.Elapsed));
    }

    static void runTernary(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ternary = new Stopwatch();
        ternary.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        ternary.Stop();


        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for Ternary: {0}", ternary.Elapsed));
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Random r = new Random();
        int[] array = new int[20000000];
        for (int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);

        long value = 0;

        runIfElse(array, 1);
        runTernary(array, 1);
        runIfElse(array, 1000);
        runTernary(array, 1000);
        
        Console.ReadLine();
    }

我的程序输出：

使用If-Else的经过时间：00:00:00.0140543

使用Ternary的经过时间：00:00:00.0136723

使用If-Else的经过时间：00:00:14.0167870

使用Ternary的经过时间：00:00:13.9418520

另一次运行的毫秒数：

使用If-Else的经过时间：20

使用Ternary的经过时间：19

使用If-Else的经过时间：13854

使用Ternary的经过时间：13610

这是在64位XP上运行的，并且我没有调试。 编辑- 在x86上运行： 在x86上有很大的差异。这是在相同的XP 64位机器上构建为x86 CPU并关闭调试的情况下完成的。这看起来更像OP的。

使用If-Else的经过时间：18

使用Ternary的经过时间：35

使用If-Else的经过时间：20512

使用Ternary的经过时间：32673

- Shaz

请问您能否在x86上尝试一下？谢谢。 - WSBT

@user1032613 我认为在不调试和调试的情况下运行可能会有很大的差别。 - CodeCamper

@user1032613 我刚刚编辑了我的帖子，并加入了来自x86的数据。它看起来更像你的情况，其中三元运算符比二元运算符慢2倍。 - Shaz

5

生成的汇编代码将会说明问题：

a = (b > c) ? 1 : 0;

生成：

mov  edx, DWORD PTR a[rip]
mov  eax, DWORD PTR b[rip]
cmp  edx, eax
setg al

鉴于：

if (a > b) printf("a");
else printf("b");

生成:

mov edx, DWORD PTR a[rip]
mov eax, DWORD PTR b[rip]
cmp edx, eax
jle .L4
    ;printf a
jmp .L5
.L4:
    ;printf b
.L5:

所以，三元运算符对于寻找 true/false 的情况来说可更加简短和快速，仅仅是因为使用了更少的指令且不需要跳转。如果你使用的值不是 1 和 0，那么你将得到与 if/else 相同的代码，例如：

a = (b > c) ? 2 : 3;

生成：

mov edx, DWORD PTR b[rip]
mov eax, DWORD PTR c[rip]
cmp edx, eax
jle .L6
    mov eax, 2
jmp .L7
.L6:
    mov eax, 3
.L7:

这与if/else相同。

- user2513931

4

不调试运行 ctrl+F5 看起来调试器会显著地减慢两个 if 语句和三元操作符，但似乎它会更加减慢三元操作符。

当我运行以下代码时，这是我的结果。我认为毫秒差异很小可能是由于编译器优化了 max=max 并将其删除，但对于三元操作符可能没有进行这种优化。如果有人能检查汇编并确认这一点，那就太棒了。

--Run #1--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972
--Run #2--
Type   | Milliseconds
Ternary 707
If     704
%: .9958
--Run #3--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972

代码

  for (int t = 1; t != 10; t++)
        {
            var s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            var r = new Random(123456789);   //r
            int[] randomSet = new int[1000]; //a
            for (int i = 0; i < 1000; i++)   //n
                randomSet[i] = r.Next();     //dom
            long _ternary = 0; //store
            long _if = 0;      //time
            int max = 0; //result
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    max = max > randomSet[i] ? max : randomSet[i];
            }
            s.Stop();
            _ternary = s.ElapsedMilliseconds;
            max = 0;
            s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    if (max > randomSet[i])
                        max = max; // I think the compiler may remove this but not for the ternary causing the speed difference.
                    else
                        max = randomSet[i];
            }

            s.Stop();
            _if = s.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine("--Run #" + t+"--");
            Console.WriteLine("Type   | Milliseconds\nTernary {0}\nIf     {1}\n%: {2}", _ternary, _if,((decimal)_if/(decimal)_ternary).ToString("#.####"));
        }

- CodeCamper

4

看生成的 IL，与 if/else 语句相比（复制并粘贴 @JonSkeet 的代码），它少了 16 次操作。然而，这并不意味着它应该是一个更快的过程！

总结一下 IL 中的差异，if/else 方法翻译成的语句与 C# 代码读起来几乎相同（在分支内执行加法），而条件代码则将 2 或 3 加载到堆栈上（取决于值），然后将其加到条件外的值上。

另一个区别是所使用的分支指令。if/else 方法使用 brtrue（如果为 true，则跳过第一个条件），并使用无条件分支从 if 语句中跳出。条件代码使用 bgt（大于时跳转）而不是 brtrue，这可能会导致较慢的比较。

此外（刚刚阅读了有关分支预测的内容），分支变小可能会产生性能损失。条件分支只在分支中有 1 条指令，而 if/else 有 7 条。这也可以解释为什么使用 long 和 int 之间会有差异，因为改为 int 会将 if/else 分支中的指令数减少 1（使预读更少）。

- Matthew Steeples

1

在下面的代码中，if/else似乎比三元运算符快大约1.4倍。然而，我发现引入一个临时变量会使三元运算符的运行时间减少约1.4倍:

if/else: 98毫秒

三元运算符: 141毫秒

带有临时变量的三元运算符: 100毫秒

using System;
using System.Diagnostics;

namespace ConsoleApplicationTestIfElseVsTernaryOperator
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Random r = new Random(0);
            int[] array = new int[20000000];
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
            }
            Array.Sort(array);
            long value;
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
                // 98 ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("If/Else: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                value += (i > 0) ? 2 : 3; 
                // 141 ms
            }

            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            int tempVar = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                tempVar = (i > 0) ? 2 : 3;
                value += tempVar; 
                // 100ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary with temp var: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}

- Alexey Novikov

0

有太多好的答案，但我发现了一些有趣的东西，非常简单的更改就会产生影响。在进行以下更改后，执行if-else和三元运算符将需要相同的时间。

不要写下面这行：

value +=  i > 0 ? 2 : 3;

我使用了这个，

int a =  i > 0 ? 2 : 3;
value += a;

以下其中一个答案也提到了写三元运算符的不好方式。

我希望这能帮助你编写三元运算符，而不是思考哪个更好。

嵌套三元运算符：我发现嵌套的三元运算符和多个if-else块执行时间相同。

- Ravindra Sinare

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Sam Harwell · Accepted Answer

为了回答这个问题，我们将会检查X86和X64 JITs为每种情况生成的汇编代码。

X86，如果/那么

    32:                 foreach (int i in array)
0000007c 33 D2                xor         edx,edx 
0000007e 83 7E 04 00          cmp         dword ptr [esi+4],0 
00000082 7E 1C                jle         000000A0 
00000084 8B 44 96 08          mov         eax,dword ptr [esi+edx*4+8] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000088 85 C0                test        eax,eax 
0000008a 7E 08                jle         00000094 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
0000008c 83 C3 02             add         ebx,2 
0000008f 83 D7 00             adc         edi,0 
00000092 EB 06                jmp         0000009A 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000094 83 C3 03             add         ebx,3 
00000097 83 D7 00             adc         edi,0 
0000009a 42                   inc         edx 
    32:                 foreach (int i in array)
0000009b 39 56 04             cmp         dword ptr [esi+4],edx 
0000009e 7F E4                jg          00000084 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000a0 41                   inc         ecx 
000000a1 3B 4D F0             cmp         ecx,dword ptr [ebp-10h] 
000000a4 7C D6                jl          0000007C

X86，三元操作符

    59:                 foreach (int i in array)
00000075 33 F6                xor         esi,esi 
00000077 83 7F 04 00          cmp         dword ptr [edi+4],0 
0000007b 7E 2D                jle         000000AA 
0000007d 8B 44 B7 08          mov         eax,dword ptr [edi+esi*4+8] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
00000081 85 C0                test        eax,eax 
00000083 7F 07                jg          0000008C 
00000085 BA 03 00 00 00       mov         edx,3 
0000008a EB 05                jmp         00000091 
0000008c BA 02 00 00 00       mov         edx,2 
00000091 8B C3                mov         eax,ebx 
00000093 8B 4D EC             mov         ecx,dword ptr [ebp-14h] 
00000096 8B DA                mov         ebx,edx 
00000098 C1 FB 1F             sar         ebx,1Fh 
0000009b 03 C2                add         eax,edx 
0000009d 13 CB                adc         ecx,ebx 
0000009f 89 4D EC             mov         dword ptr [ebp-14h],ecx 
000000a2 8B D8                mov         ebx,eax 
000000a4 46                   inc         esi 
    59:                 foreach (int i in array)
000000a5 39 77 04             cmp         dword ptr [edi+4],esi 
000000a8 7F D3                jg          0000007D 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000aa FF 45 E4             inc         dword ptr [ebp-1Ch] 
000000ad 8B 45 E4             mov         eax,dword ptr [ebp-1Ch] 
000000b0 3B 45 F0             cmp         eax,dword ptr [ebp-10h] 
000000b3 7C C0                jl          00000075

X64，if/then

    32:                 foreach (int i in array)
00000059 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
0000005d 0F 1F 00             nop         dword ptr [rax] 
00000060 45 85 C9             test        r9d,r9d 
00000063 7E 2B                jle         0000000000000090 
00000065 33 D2                xor         edx,edx 
00000067 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
0000006a 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
0000006e 66 90                xchg        ax,ax 
00000070 42 8B 44 07 10       mov         eax,dword ptr [rdi+r8+10h] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000075 85 C0                test        eax,eax 
00000077 7E 07                jle         0000000000000080 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
00000079 48 83 C5 02          add         rbp,2 
0000007d EB 05                jmp         0000000000000084 
0000007f 90                   nop 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000080 48 83 C5 03          add         rbp,3 
00000084 FF C2                inc         edx 
00000086 49 83 C0 04          add         r8,4 
    32:                 foreach (int i in array)
0000008a 41 3B D2             cmp         edx,r10d 
0000008d 7C E1                jl          0000000000000070 
0000008f 90                   nop 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
00000090 FF C1                inc         ecx 
00000092 41 3B CC             cmp         ecx,r12d 
00000095 7C C9                jl          0000000000000060

X64，三元

    59:                 foreach (int i in array)
00000044 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
00000048 45 85 C9             test        r9d,r9d 
0000004b 7E 2F                jle         000000000000007C 
0000004d 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
00000050 33 D2                xor         edx,edx 
00000052 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
00000056 8B 44 17 10          mov         eax,dword ptr [rdi+rdx+10h] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
0000005a 85 C0                test        eax,eax 
0000005c 7F 07                jg          0000000000000065 
0000005e B8 03 00 00 00       mov         eax,3 
00000063 EB 05                jmp         000000000000006A 
00000065 B8 02 00 00 00       mov         eax,2 
0000006a 48 63 C0             movsxd      rax,eax 
0000006d 4C 03 E0             add         r12,rax 
00000070 41 FF C0             inc         r8d 
00000073 48 83 C2 04          add         rdx,4 
    59:                 foreach (int i in array)
00000077 45 3B C2             cmp         r8d,r10d 
0000007a 7C DA                jl          0000000000000056 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
0000007c FF C1                inc         ecx 
0000007e 3B CD                cmp         ecx,ebp 
00000080 7C C6                jl          0000000000000048

第一点：为什么X86代码比X64代码慢得多？

这是由于以下代码特征所致：

X64有几个额外的寄存器可用，每个寄存器都是64位的。这使得X64 JIT能够完全使用寄存器执行内部循环，而X86 JIT在循环中放置了几个堆栈操作（内存访问）。
value 是一个64位整数，在X86上需要2个机器指令（add和adc），但在X64上只需要1个（add）。

第二点：为什么三目运算符在X86和X64上都比较慢？

这是由于操作顺序对JIT优化器产生微妙影响的原因。为了JIT三元运算符，JIT会创建一个中间变量（在一个寄存器中）来保存结果，而不是直接将2和3编码到机器指令中。然后，该寄存器从32位扩展到64位后再加到value上。由于所有这些都在X64的寄存器中执行，尽管三元运算符的复杂度显著增加，但净影响有所缩小。

另一方面，X86 JIT受到更大的影响，因为在内部循环中添加新的中间值会导致它"溢出"另一个值，从而导致至少2个额外的内存访问（请参见X86三元代码中对[ebp-14h]的访问）。