Subjects.cs

using System.Collections.Frozen;
using System.Collections.Immutable;
using System.Collections.ObjectModel;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace FrozenProof;

/// <summary>
/// Все измеряемые методы: поиск в Dictionary, FrozenDictionary,
/// ImmutableDictionary, ReadOnlyDictionary и switch по строкам,
/// плюс контрольные замеры - ключ int, HashSet и хэш строки без словаря.
/// Каждый в своём методе с NoInlining, иначе его не найти в дизасме.
/// </summary>
public static class Subjects
{
    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupDictionary(Dictionary<string, int> dict, string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (dict.TryGetValue(keys[i], out int value))
            {
                sum += value;
            }
        }

        return sum;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupFrozen(FrozenDictionary<string, int> dict, string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (dict.TryGetValue(keys[i], out int value))
            {
                sum += value;
            }
        }

        return sum;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupImmutable(ImmutableDictionary<string, int> dict, string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (dict.TryGetValue(keys[i], out int value))
            {
                sum += value;
            }
        }

        return sum;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupReadOnly(ReadOnlyDictionary<string, int> dict, string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (dict.TryGetValue(keys[i], out int value))
            {
                sum += value;
            }
        }

        return sum;
    }

    // Набор ключей фиксирован на этапе компиляции - поэтому свой метод
    // на каждый размер. Ключи вида k0, k1, ... совпадают с генерацией в Setup.

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupSwitch5(string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            sum += keys[i] switch
            {
                "k0" => 0, "k1" => 1, "k2" => 2, "k3" => 3, "k4" => 4,
                _ => 0,
            };
        }

        return sum;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupSwitch50(string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            sum += keys[i] switch
            {
                "k0" => 0, "k1" => 1, "k2" => 2, "k3" => 3, "k4" => 4,
                "k5" => 5, "k6" => 6, "k7" => 7, "k8" => 8, "k9" => 9,
                "k10" => 10, "k11" => 11, "k12" => 12, "k13" => 13, "k14" => 14,
                "k15" => 15, "k16" => 16, "k17" => 17, "k18" => 18, "k19" => 19,
                "k20" => 20, "k21" => 21, "k22" => 22, "k23" => 23, "k24" => 24,
                "k25" => 25, "k26" => 26, "k27" => 27, "k28" => 28, "k29" => 29,
                "k30" => 30, "k31" => 31, "k32" => 32, "k33" => 33, "k34" => 34,
                "k35" => 35, "k36" => 36, "k37" => 37, "k38" => 38, "k39" => 39,
                "k40" => 40, "k41" => 41, "k42" => 42, "k43" => 43, "k44" => 44,
                "k45" => 45, "k46" => 46, "k47" => 47, "k48" => 48, "k49" => 49,
                _ => 0,
            };
        }

        return sum;
    }

    // Тот же switch, но на ключах маршрутов: общий префикс у них 23 символа.
    // Проверка того, мешает ли компилятору длинный общий префикс.

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupSwitchRoute50(string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            sum += keys[i] switch
            {
                "/api/v2/orders/handler_0" => 0, "/api/v2/orders/handler_1" => 1,
                "/api/v2/orders/handler_2" => 2, "/api/v2/orders/handler_3" => 3,
                "/api/v2/orders/handler_4" => 4, "/api/v2/orders/handler_5" => 5,
                "/api/v2/orders/handler_6" => 6, "/api/v2/orders/handler_7" => 7,
                "/api/v2/orders/handler_8" => 8, "/api/v2/orders/handler_9" => 9,
                "/api/v2/orders/handler_10" => 10, "/api/v2/orders/handler_11" => 11,
                "/api/v2/orders/handler_12" => 12, "/api/v2/orders/handler_13" => 13,
                "/api/v2/orders/handler_14" => 14, "/api/v2/orders/handler_15" => 15,
                "/api/v2/orders/handler_16" => 16, "/api/v2/orders/handler_17" => 17,
                "/api/v2/orders/handler_18" => 18, "/api/v2/orders/handler_19" => 19,
                "/api/v2/orders/handler_20" => 20, "/api/v2/orders/handler_21" => 21,
                "/api/v2/orders/handler_22" => 22, "/api/v2/orders/handler_23" => 23,
                "/api/v2/orders/handler_24" => 24, "/api/v2/orders/handler_25" => 25,
                "/api/v2/orders/handler_26" => 26, "/api/v2/orders/handler_27" => 27,
                "/api/v2/orders/handler_28" => 28, "/api/v2/orders/handler_29" => 29,
                "/api/v2/orders/handler_30" => 30, "/api/v2/orders/handler_31" => 31,
                "/api/v2/orders/handler_32" => 32, "/api/v2/orders/handler_33" => 33,
                "/api/v2/orders/handler_34" => 34, "/api/v2/orders/handler_35" => 35,
                "/api/v2/orders/handler_36" => 36, "/api/v2/orders/handler_37" => 37,
                "/api/v2/orders/handler_38" => 38, "/api/v2/orders/handler_39" => 39,
                "/api/v2/orders/handler_40" => 40, "/api/v2/orders/handler_41" => 41,
                "/api/v2/orders/handler_42" => 42, "/api/v2/orders/handler_43" => 43,
                "/api/v2/orders/handler_44" => 44, "/api/v2/orders/handler_45" => 45,
                "/api/v2/orders/handler_46" => 46, "/api/v2/orders/handler_47" => 47,
                "/api/v2/orders/handler_48" => 48, "/api/v2/orders/handler_49" => 49,
                _ => 0,
            };
        }

        return sum;
    }

    // Дальше - контрольные замеры для второй истории. Они показывают, куда
    // уходит время при поиске по строковому ключу: ключ int для сравнения,
    // HashSet на той же механике и отдельно хэширование строки без словаря.

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupDictionaryInt(Dictionary<int, int> dict, int[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (dict.TryGetValue(keys[i], out int value))
            {
                sum += value;
            }
        }

        return sum;
    }

    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int LookupHashSet(HashSet<string> set, string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            if (set.Contains(keys[i]))
            {
                sum++;
            }
        }

        return sum;
    }

    // StringComparer.Ordinal считает рандомизированный хэш Marvin, а Dictionary
    // с дефолтным компаратором берёт внутренний нерандомизированный, который
    // быстрее. Поэтому этот замер даёт оценку сверху, а не точную долю хэша.
    [MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
    public static int HashOrdinal(string[] keys)
    {
        int sum = 0;
        for (int i = 0; i < keys.Length; i++)
        {
            sum += StringComparer.Ordinal.GetHashCode(keys[i]);
        }

        return sum;
    }
}