NSSet 迭代所需时间比 NSMutableArray 迭代更长，而 NSArray 迭代所需时间比 NSMutableArray 迭代更长。

Question

尽管我查阅了以下NSSet，NSMutableArray，NSFastEnumeration文档，但我无法找到满足以下场景的令人满意的来源：

在这里，NSMutableArray，NSArray和NSSet包含相等的10000000个对象。

for (NSString *strIn in MutableArray) //NSMutableArray
{
    // same Implementation
}
NSLog(@"Time for Mutable Array  %d Iteration : %f",ObjectCount,[[NSDate date]timeIntervalSinceDate:startDate]);
startDate = [NSDate date];
for (NSString *strIn in array)  //NSArray
{
    // same Implementation
}
NSLog(@"Time for  NSArray  %d Iteration : %f",ObjectCount,[[NSDate date]timeIntervalSinceDate:startDate]);
startDate = [NSDate date];
for (NSString *strIn in Set) //NSSet
{
    // same Implementation
}
NSLog(@"Time for Set  %d Iteration : %f",ObjectCount,[[NSDate date]timeIntervalSinceDate:startDate]);

输出结果如下： NSMutableArray 10000000次迭代所需时间：0.048785秒 NSArray 10000000次迭代所需时间：0.390537秒 NSSet 10000000次迭代所需时间：4.684203秒

为什么NSSet和NSArray的迭代时间差别如此之大。

请详尽回答。

编辑： 我已经找到了上述迭代时间背后的真正原因，那是由于数组和集合中元素数量不相等。我在这里发布了实际问题。同时，我也可以在这里发布相同的问题，但似乎对于这个页面来说太过不规范，而且造成这种情况的原因也有所偏离。再次感谢所有人的回应。

- itechnician

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非常有趣，为了验证您的测试程序，您是否尝试更改迭代顺序？这样可以确保外部因素（例如其他应用程序引起的临时性能下降等）不会影响您的结果。此外，实际上迭代几次并使用平均时间值也是很好的做法。 - lawicko

@lawicko：感谢您的评论。我已经以所有可能的3！种方式改变了迭代顺序，但大致上保持不变。此外，只有频繁重新执行会使迭代时间在微观层面上有所变化。 - itechnician

我会预期这个集合会比较慢，但是两个数组的值应该是相同的，因为它们的实现是相同的。很明显你的方法存在问题。 - Hot Licks

Answer 1

我不同意你的结果：

#import <Foundation/Foundation.h>

#define COLLECTION_SIZE 10000000

static NSString *randomString() {
    unichar buffer[18];
    NSUInteger size = (arc4random() % 12) + 6;
    for (NSUInteger i = 0; i < size; i++) {
        buffer[i] = (arc4random() % 93) + '!';
    }
    return [[NSString alloc] initWithCharacters:buffer length:size];
}

static NSSet *createCollection(NSUInteger size) {
    NSMutableSet *collection = [[NSMutableSet alloc] init];
    for (NSUInteger i = 0; i < size; i++) {
        for (;;) {
            NSString *s = randomString();
            if (![collection member:s]) {
                [collection addObject:s];
                break;
            }
        }
    }
    return collection;
}

static NSTimeInterval timedIter(id<NSFastEnumeration> collection) {
    NSUInteger totalLength = 0;
    NSDate *startDate = [NSDate date];
    for (NSString *s in collection) {
        totalLength += [s length];
    }
    return [[NSDate date] timeIntervalSinceDate:startDate];
}

int main(int argc, const char **argv) {
    @autoreleasepool {
        NSSet *set = createCollection(COLLECTION_SIZE);
        NSArray *array = [set allObjects];
        NSMutableArray *mutArray = [[set allObjects] mutableCopy];

        NSLog(@"set iteration=%f", timedIter(set));
        NSLog(@"array iteration=%f", timedIter(array));
        NSLog(@"mutArray iteration=%f", timedIter(mutArray));
    }
    return 0;
}

$ clang -o itertime itertime.m -fobjc-arc -framework Foundation
$ ./itertime
2013-11-13 11:23:13.344 itertime[77576:707] set iteration=0.422592
2013-11-13 11:23:13.654 itertime[77576:707] array iteration=0.309387
2013-11-13 11:23:13.964 itertime[77576:707] mutArray iteration=0.309107

- trojanfoe

Answer 2

差异非常大。可能是因为您已经省略了循环体内容。我用1000万个NSNumbers做了同样的事情，差异要小得多。

Time for __NSArrayM: 0.334106
Time for __NSArrayI: 0.335368
Time for __NSSetI: 0.373651

您应该提供循环体，因为现在很难说为什么差异这么大。

- Vytautas