C# 如何测试代码的运行时间和GC次数

以测试List<String>和ArrayList的性能差距为例，直接贴代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Collections;

class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            TestArrayList();
            TestList();
            Console.ReadKey();
        }

        private static void TestArrayList()
        {
            const int count = 100000000;
            ArrayList arrayList = new ArrayList();
            using (new OperationTimer("Test ArrayList"))
            {
                for (int i = 0; i < count; ++i)
                {
                    arrayList.Add(i + i); // 发生装箱
                    int temp = (int)arrayList[i]; // 发生拆箱，arrayList[i]是object类型
                }
            }
            arrayList = null; // 确保能进行强制的GC(OperationTimer类)
        }

        private static void TestList()
        {
            const int count = 100000000;
            // 用using把耗资源的代码包起来，执行到using，会强制进行GC
            using (new OperationTimer("List<String>")) 
            {
                List<string> list = new List<string>();
                for (int i = 0; i < count; ++i)
                {
                    list.Add("jump"); // 复制引用，不发生装箱
                    string name = list[i]; // 复制引用，不发生拆箱
                }
                list = null; // 确保能进行强制的GC(OperationTimer类)
            }
        }
    }

    // 用于测试性能的计时类
    internal sealed class OperationTimer : IDisposable
    {
        private readonly string mText;
        private readonly int mCollectionCount;
        private readonly Stopwatch mStopwatch;

        public OperationTimer(string text)
        {
            PrepareForOperation();
            mText = text;
            // 返回自启动进程以来已经对指定代进行的GC次数，参数是对象的代
            mCollectionCount = GC.CollectionCount(0); 

            // Stopwatch类：提供一组方法和属性，可用于准确地测量运行时间
            // StartNew()：初始化新的Diagnostics.Stopwatch实例，将运行时间置零，然后开始测量运行时间
            mStopwatch = Stopwatch.StartNew();
        }

        public void Dispose()
        {
            // Elapsed用于获取当前实例测量得出的总运行时间
            Console.WriteLine("Time={0}s;  GC times={1};  Tag:{2}", mStopwatch.Elapsed,
                GC.CollectionCount(0) - mCollectionCount, mText);
        }

        private void PrepareForOperation()
        {
            GC.Collect(); // 强制对所有代进行即时GC。
            GC.WaitForPendingFinalizers(); // 挂起当前线程，直到处理终结器队列的线程清空该队列为止。
            GC.Collect();
        }
    }

输出：

Time=00:00:09.4871213s;  GC times=200;  Tag:Test ArrayList
Time=00:00:01.2992315s;  GC times=1;  Tag:List<String>

结论：List<String>比ArrayList快得多，0.13秒和0.95秒，接近7倍的差距。