Оптимизации C# или тяжёлые будни новичка

Хотел озвучить ситуацию, с которой столкнулся и послушать людей поумнее меня на тему того — как быть?

Я пользуюсь C# для написания простого процедурного кода, что-то посчитать, что-то проверить из алгоритмов. Глубоко C# не изучаю, так как мне это неинтересно совсем, пользуюсь им исключительно как молотком чтобы забить саморез — жёстко, абсолютно говнокодисто и с подрывом пятых точек некоторых кодер-наци. Но при этом я знаю, что у любого компилятора могут быть как фиксированные так и настраиваемые оптимизации — ну там переменную в регистр запихать или вместо вызова инлайн код использовать. В общем это понятно и оно есть и к C# у меня отношение как к весьма современному и технологичному продукту и тут мы подбираемся к проблеме, с которой я столкнулся.

Изучая статью я, как и привык, делал замеры времени выполнения кода, причём весьма простым и тривиальным Stopwatch. Если необходимо, то я делаю например 100 проходов и замеряю среднее время, но как правило 2-3 запусков достаточно чтобы определить порядок изменения скорости.

Вот код:

        static long NotDicSearch(byte[] text, byte[] pat)         {             int s = 0;             int compares = 0, jumps = 0, m = pat.Length, n = text.Length, matches = 0, m_1 = m - 1;             byte[] rights = new byte[256];             for (int i = 0; i < 256; i++)                 rights[i] = 0;             for (int i = 0; i < m; i++)                 rights[pat[i]] = 1;             int[] bpos = new int[m + 1];             int[] shift = new int[m + 1];             for (int i = 0; i < m + 1; i++) shift[i] = 0;             suffix(shift, bpos, pat, m);             shifts(shift, bpos, pat, m);             Stopwatch sw = new Stopwatch();             sw.Restart();             //------------------------------------------------------------------------------             while (s <= n - m)             {                 int j = m - 1;                 while (j >= 0 && text[s + j] == pat[j])                     j--;                 compares += m - j;                 if (j < 0)                 {                     matches++;                     s += m;                 }                 else                 {                     if (rights[text[s + j]] == 1) s += shift[j + 1];                     else s += j + 1;                 }                 jumps++;             }             //------------------------------------------------------------------------------             sw.Stop();             return sw.ElapsedMilliseconds;         }         static void suffix(int[] shift, int[] bpos, byte[] pat, int m)         {             // m is the length of pattern              int i = m, j = m + 1;             bpos[i] = j;             while (i > 0)             {                 while (j <= m && pat[i - 1] != pat[j - 1])                 {                     if (shift[j] == 0) shift[j] = j - i;                     j = bpos[j];                 }                 i--; j--;                 bpos[i] = j;             }         }         static void shifts(int[] shift, int[] bpos, byte[] pat, int m)         {             int i, j = bpos[0];             for (i = 0; i <= m; i++)             {                 if (shift[i] == 0) shift[i] = j;                 if (i == j) j = bpos[j];             }         }

Так я провожу вызов:

byte[] text = File.ReadAllBytes("c:\text.txt"); byte[] pat = File.ReadAllBytes("c:\pattern.txt"); long mid = 0; int i = 0; for (i = 0; i < 100; i++) {     long r = NotDicSearch(text, pat);     mid = i == 0 ? r : (mid + r) / 2; } Console.WriteLine("NaiveStrFind: {0} ms / {1}", mid, i);

Файл размером в 833Мб (выжимка слов из файла enwik9), а паттерн слово «schemata».

Ну и собственно из-за чего сыр-бор — изменение положения строки

int s = 0;

на первую в процедуре (на полном листинге выше как раз в этой позиции) или на позицию перед while

int s = 0; while (s <= n - m)

меняет скорость работы основного цикла на 7,5% (объявление сразу перед while быстрее) и вопрос — почему оптимизации, такие очевидные как например итератор основного цикла в регистре ЦПУ (если это и происходит с s) зависят от положения строки инициализации переменной в процедуре? И второй очевидный вопрос — сколько таких «приколов» есть еще, чтобы уже знать и выбирать сообразно потребности?

Проверялось на:

Microsoft Visual Studio Community 2022 Версия 17.2.4
VisualStudio.17.Release/17.2.4+32602.215
Microsoft .NET Framework Версия 4.8.04161