C# 高速化の考え方 : プログラミング指南

現在作成進行中のマップエディタで、実行速度が遅い箇所がありました。
それが以下のプログラム部分です。


    for (int x = 0; x < w; ++x)
    {
        for (int y = 0; y < h; ++y)
        {
            var id = rscGrd.Areas[x + rcChr.X, y + rcChr.Y];
            var chip = RscGround.GetChip(id);
            if (chip?.Image == null) continue;
            ContColorArea[x, y] = (int)chip?.Image.Tag;
        }
    }

これは以下のような動作を行っています。

配置されたBGチップの id を取得
その id に対応するチップを取得
チップがない、またはチップのイメージが無ければ次の座標に
チップイメージの Tag に隠された色番号を色連続マップに設定

実行速度は 1190ms でした。

考察

id が配置されているという事は、チップは必ず存在します。そのため、本来はチップが無いという状態はあり得ません。ですが、この判定を外すと null アクセスで停止します。その理由ですが、配置マップ rscGrd.Areas が全てチップで埋め尽くされているわけではないためです。存在しない id ではチップは取得できません。

では、存在していない初期状態は何かというと id = 0 の状態です。そこで最初に id が 0 だったら何もしないという判定を加えてみます。


    for (int x = 0; x < w; ++x)
    {
        for (int y = 0; y < h; ++y)
        {
            var id = rscGrd.Areas[x + rcChr.X, y + rcChr.Y];
            if (id == 0) continue;
            var chip = RscGround.GetChip(id);
            ContColorArea[x, y] = (int)chip.Image.Tag;
        }
    }

実行速度は 963ms です。

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もっと速くならないか？

これで確かに速くなりましたが、それでも少し遅いです。追跡していくと、GetChip でチップを取得する際に、画像の存在確認をしているため遅いのだと分かりました。そのため、今度は一度取得した chip 情報は二度と取得しないようにしたらどうかと考えました。

それを実現する方法が Dictionaryです。要は id から色番号が欲しいだけですから、id から即座に色番号を取得する辞書を作れば良いと考えた訳です。最終的なコードが下記です。


    Dictionary<ulong, int> colorIdxs = new();
    for (int x = 0; x < w; ++x)
    {
        for (int y = 0; y < h; ++y)
        {
            var id = rscGrd.Areas[x + rcChr.X, y + rcChr.Y];
            if (id == 0) continue;
            if (!colorIdxs.ContainsKey(id))
            {
                colorIdxs.Add(id, (int)RscGround.GetChip(id).Image.Tag);
            }
            ContColorArea[x, y] = colorIdxs[id];
        }
    }

Dictionary<ulong, int> は、id の型である ulong を与えると、色番号の型である int の値を受け取る指定となります。ただ、未登録のキーを与えると例外が起きるので、そのキーがあるかどうかを ContainsKey で判定して、未登録なら新規に辞書に登録しています。これでかなりの高速化になりました。