C#中Dictionary实现C++ unordered_map元素增/递加速效方法问询

需要在C#中实现与以下C++代码等效的逻辑：

std::unordered_map<std::string, int> myDictionary;
myDictionary["foo"] += 1;

在C++中，当键不存在时会自动将值初始化为0，再递增到1；但C#的Dictionary<string, int>直接使用下标操作时，若键不存在会抛出异常。用户当前采用的写法为：

if (myDictionary.ContainsKey("foo"))
{
    myDictionary["foo"]++;
}
else
{
    myDictionary.Add("foo", 1);
}

用户担忧该写法性能不佳，询问是否有更高效的内置方法实现等效逻辑，或当前写法是否已是最优方案。

回答 #

最优内置方案：使用TryGetValue #

你当前的写法会对字典执行两次键查找（一次ContainsKey，一次下标访问），在高频操作场景下有性能损耗。而TryGetValue只需要一次键查找就能完成逻辑，是更高效的选择：

// 带分支的写法
if (myDictionary.TryGetValue("foo", out int value))
{
    myDictionary["foo"] = value + 1;
}
else
{
    myDictionary["foo"] = 1;
}

甚至可以简化成更紧凑的形式，利用值类型的默认初始化特性（int默认值为0）：

myDictionary.TryGetValue("foo", out int value);
myDictionary["foo"] = value + 1;

当键不存在时，value会被设为0，加1后赋值刚好符合“初始化为1”的需求，省去了分支判断。

并发场景的替代方案 #

如果你的代码需要处理并发写入的场景，可以使用ConcurrentDictionary的AddOrUpdate方法，它内置了线程安全的新增/更新逻辑：

var concurrentDict = new ConcurrentDictionary<string, int>();
concurrentDict.AddOrUpdate("foo", 1, (key, oldValue) => oldValue + 1);

但注意，ConcurrentDictionary是为并发场景设计的，单线程下的性能不如普通Dictionary，非并发场景不建议使用。

结论 #

单线程场景下，TryGetValue的写法是性能最优的内置方案，比你当前的两次查找写法效率更高；如果不需要并发支持，这就是最佳选择。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Ceyhun