Dlaczego szybciej jest sprawdzić, czy słownik zawiera klucz, niż uchwycić wyjątek, jeśli nie ma?

Wyobraź sobie kod:

public class obj
{
    // elided
}

public static Dictionary<string, obj> dict = new Dictionary<string, obj>();

Metoda 1

public static obj FromDict1(string name)
{
    if (dict.ContainsKey(name))
    {
        return dict[name];
    }
    return null;
}

Metoda 2

public static obj FromDict2(string name)
{
    try
    {
        return dict[name];
    }
    catch (KeyNotFoundException)
    {
        return null;
    }
}

Byłem ciekawy, czy jest różnica w wydajności tych 2 funkcji, ponieważ pierwsza POWINNA BYĆ wolniejsza niż druga - biorąc pod uwagę, że musi ona dwukrotnie sprawdzić, czy słownik zawiera wartość, podczas gdy druga funkcja musi mieć dostęp tylko do słownika raz, ale WOW, w rzeczywistości jest odwrotnie:

Pętla dla 1 000 000 wartości (przy 100 000 istniejących i 900 000 nieistniejących):

pierwsza funkcja: 306 milisekund

druga funkcja: 20483 milisekund

Dlaczego?

EDYCJA: Jak można zauważyć w komentarzach pod tym pytaniem, wydajność drugiej funkcji jest w rzeczywistości nieco lepsza niż pierwsza w przypadku, gdy nie ma 0 kluczy. Ale gdy jest co najmniej 1 lub więcej nieistniejących kluczy, wydajność drugiego z nich gwałtownie spada.

Z jednej strony zgłaszanie wyjątków jest z natury drogie , ponieważ stos musi zostać rozwinięty itp.
Z drugiej strony dostęp do wartości w słowniku według jego klucza jest tani, ponieważ jest to szybka operacja O (1).

BTW: Prawidłowym sposobem na to jest użycie TryGetValue

obj item;
if(!dict.TryGetValue(name, out item))
    return null;
return item;

Umożliwia to dostęp do słownika tylko raz zamiast dwa razy.
Jeśli naprawdę chcesz po prostu wrócić, nulljeśli klucz nie istnieje, powyższy kod można dodatkowo uprościć:

obj item;
dict.TryGetValue(name, out item);
return item;

To działa, ponieważ TryGetValueustawia itemsię, nulljeśli nie nameistnieje żaden klucz .

Słowniki są specjalnie zaprojektowane do przeprowadzania superszybkich wyszukiwań kluczy. Są one implementowane jako tabele skrótów i im więcej wpisów, tym szybciej są względem innych metod. Używanie mechanizmu wyjątków powinno się odbywać tylko wtedy, gdy metoda nie wykonała tego, do czego została zaprojektowana, ponieważ jest to duży zestaw obiektów, który zapewnia wiele funkcji obsługi błędów. Raz zbudowałem całą klasę biblioteki ze wszystkim otoczonym przez try catch catch i byłem przerażony, widząc wyniki debugowania, które zawierały osobną linię dla każdego z ponad 600 wyjątków!