C# + LINQ の速度比較（.NET Framework 4.7 ～ .NET 8）

はじめに

当初、本記事は２件のフレームワークを比較していたため、タイトル後半部を （.NET Framework 4.8 vs .NET 8） としていましたが、その後にフレームワークを増やして６件にしたため、（.NET Framework 4.7 ～ .NET 8） と改めました

C# を使った開発では LINQ を多用します。アプリケーションのパフォーマンスについて議論する際はこの LINQ の影響が大きいと考え、フレームワークによりどれほど違いがあるのかを確かめてみました。

測定したメソッド

下記の５件の実行時間を測定しました。

1. Select
2. Where
3. OrderBy
4. Max
5. Sum

比較したフレームワーク

下記６件のフレームワークを比較しました。

.NET Framework

	リリース	サポート終了
4.7.2	2018-04-30	???
4.8	2019-04-18	???
4.8.1	2022-08-09	???

.NET

	リリース	サポート終了
6.0.33 (LTS)	2021-11-08	2024-11-12
7.0.20	2022-11-08	2024-05-14
8.0.8 (LTS)	2023-11-14	2026-11-10

.NET Framework は 4.8.x が最後のリリースです。また、このサポート終了は Windows Server 2022 のサポート期限を考慮すると「2031-10-14 より後」と考えられているようです。

対して .NET 8 のサポート終了は「2026-11-10」と .NET Framework 4.8 より早くサポート終了を迎えますが、後続として LTS 版である .NET 10 のリリースが控えています。
.NET 10 は 2025年11月にリリースされる予定であり、リリースから 3年間のサポートが予定されています。

検証環境

下記スペックの PC にて検証しました。

• CPU: Intel(R) Core(TM) i7-1068NG7 CPU @ 2.30GHz 2.30 GHz
• RAM: 32.0 GB
• OS: Windows 10 Pro (x64 / 19045.4780)

検証方法

Microsoft Visual Studio Professional 2022 (64 ビット) Version 17.10.6 にて検証ソースを Release ビルドして実行しました。

検証結果

.NET 8 が比較したメソッドの全てにおいて速いです。
メモリ使用量は概ね変わりません。Where のみ .NET 系が倍ほど利用しています

下記の表は .NET Framework 4.8.1 での結果を 1.000 とした場合の値です

所要時間

	4.7.2	4.8	4.8.1
Select	1.516	1.008	1.000
Where	1.021	1.002	1.000
OrderBy	1.033	1.005	1.000
Max	1.032	1.031	1.000
Sum	1.018	1.002	1.000

6.0.33	7.0.20	8.0.8
0.278	0.268	0.213
0.586	0.595	0.515
0.804	0.788	0.479
0.961	1.022	0.503
1.201	1.246	0.656

メモリ使用量

	4.7.2	4.8	4.8.1
Select	1.000	1.000	1.000
Where	1.000	1.000	1.000
OrderBy	1.000	1.000	1.000
Max	1.000	1.000	1.000
Sum	1.000	1.000	1.000

6.0.33	7.0.20	8.0.8
0.981	0.981	0.958
1.997	1.997	1.997
0.955	0.955	0.955
0.816	0.816	0.816
0.816	0.816	0.816

検証ソース

下記のコードにて BenchmarkDotNet を利用し、処理の所要時間とメモリ使用量を出力しました。

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace LinqBenchmark
{
	internal class Program
	{
		/// <summary>
		/// エントリポイント
		/// </summary>
		private static void Main()
		{
			// ベンチマークスタート
			BenchmarkRunner.Run<LinqOperation>();
			Console.ReadLine();
		}
	}

	[MemoryDiagnoser]
	public class LinqOperation
	{
		/// <summary>リストの要素数</summary>
		private const int LEN = 10000;

		/// <summary>リスト</summary>
		private readonly List<Entity> _entities = new List<Entity>();

		/// <summary>
		/// コンストラクタ
		/// </summary>
		public LinqOperation()
		{
			// リストを初期化
			for (var i = 0; i < LEN; i++) _entities.Add(new Entity(i));

			// シャッフル
			_entities = _entities.OrderBy(n => n.Guid).ToList();
		}

		[Benchmark]
		public void Select()
		{
			var array = _entities.Select(n => n.No.ToString()).ToArray();
			if (array.Length != LEN) throw new Exception();
		}

		[Benchmark]
		public void Where()
		{
			var list = _entities.Where(n => n.No % 2 == 0).ToList();
			if (list.Count != LEN / 2) throw new Exception();
		}

		[Benchmark]
		public void OrderBy()
		{
			var list = _entities.OrderBy(n => n.No).ToList();
			if (list[0].No != 1 || list[LEN - 1].No != LEN) throw new Exception();
		}

		[Benchmark]
		public void Max()
		{
			var max = _entities.Max(n => n.No);
			if (max != LEN) throw new Exception();
		}

		[Benchmark]
		public void Sum()
		{
			long sum = _entities.Sum(n => n.No);
			if (sum != 50005000) throw new Exception();
		}
	}

	internal class Entity
	{
		public int No { get; set; }
		public string Guid { get; set; }

		public Entity(int index)
		{
			No = index + 1;
			Guid = System.Guid.NewGuid().ToString();
		}
	}
}

測定データ

.NET Framework 4.7.2

Method	Mean	Allocated
Select	1,296.70 us	407,668 B
Where	203.97 us	65,800 B
OrderBy	1,834.87 us	251,608 B
Max	107.30 us	49 B
Sum	86.47 us	49 B

.NET Framework 4.8

Method	Mean	Allocated
Select	862.35 us	407,666 B
Where	200.16 us	65,800 B
OrderBy	1,784.52 us	251,608 B
Max	107.19 us	49 B
Sum	85.12 us	49 B

.NET Framework 4.8.1

Method	Mean	Allocated
Select	855.14 us	407,662 B
Where	199.83 us	65,800 B
OrderBy	1,776.46 us	251,608 B
Max	103.94 us	49 B
Sum	84.93 us	49 B

.NET 6.0.33

Method	Mean	Allocated
Select	238.06 us	399,808 B
Where	117.12 us	131,432 B
OrderBy	1,428.17 us	240,309 B
Max	99.89 us	40 B
Sum	101.97 us	40 B

.NET 7.0.20

Method	Mean	Allocated
Select	229.5 us	399,808 B
Where	118.8 us	131,432 B
OrderBy	1,400.1 us	240,305 B
Max	106.2 us	40 B
Sum	105.8 us	40 B

.NET 8.0.8

Method	Mean	Allocated
Select	182.57 us	390,528 B
Where	102.87 us	131,432 B
OrderBy	850.84 us	240,304 B
Max	52.27 us	40 B
Sum	55.74 us	40 B

凡例

• Mean: Arithmetic mean of all measurements
• Error: Half of 99.9% confidence interval
• StdDev: Standard deviation of all measurements
• Allocated: Allocated memory per single operation (managed only, inclusive, 1KB = 1,024B)
• 1 us: 1 Microsecond (0.000001 sec)

おわりに

検証した LINQ メソッドの全てにおいて速い結果となった .NET 8 は、後続の .NET 9、.NET 10 にてさらなる速度改善が期待されています。パフォーマンス面では、今後の開発において .NET Framework 系を選択する理由はないように思います。