.NET字典插入的怪异性能行为

我有两个具有不同值类型的字典：Dictionary<int, string[]>和Dictionary<int, int[]>。假设我们在一个循环中生成随机数组，并将其插入到字典中（在C＃中）。

var d1 = new Dictionary<int, string[]>();
var d2 = new Dictionary<int, int[]>();
var sw = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 40000000; i++)
{
    string[] sarr = new string[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++)
    {
        sarr[j] = j.ToString();
    }
    int[] iarr = new int[10];
    for (int j = 0; j < 10; j++)
    {
        iarr[j] = j;
    }
    d1[i] = sarr; // (1)
    d2[i] = iarr; // (2)
}
sw.Stop();

请注意for循环的最后两行。当我运行上面的代码时，在我的计算机上花费大约13.9秒。现在，当我仅注释掉（1）时，大约需要13.7秒。如果我只注释（2），则大约需要20秒。换句话说，删除（2）会变得慢很多！我重复了多次，并且可以确认该行为是一致的。

谁能解释一下这怎么可能？

我进行此实验是因为我注意到即使在两个字典中使用相同的键，插入string[]也比插入要慢int[]。我想知道为什么插入string []也会比插入慢int[]。

所以我的问题是双重的：（1）为什么从上面的代码中删除一行会使事情变慢，（2）为什么插入string[]比插入慢int[]？

仅供参考，我正在使用最新的.NET 5（5.0.103）。我在Windows和Linux上都尝试了该代码，其行为是相同的。使用调试或发布模式时，我始终看到相同的问题。

当我比较注释版本与原始版本的IL时，注释版本没有set_Item按预期调用字典的功能。其他事物或多或少是相同的。

IL_0079: ldloc.1      // dictionary2
IL_007a: ldloc.3      // key
IL_007b: ldloc.s      numArray
IL_007d: callvirt     instance void class [System.Collections]System.Collections.Generic.Dictionary`2<int32, int32[]>::set_Item(!0/*int32*/, !1/*int32[]*/)
IL_0082: nop

例如，当我注释掉（2）时，删除了上面的部分。

为了帮助解决此问题，我使用Benchmark.NET创建了一个简单的存储库：https : //github.com/sangkilc/TestDictionary。在这个仓库中，我减少了迭代次数（从40M减少到4M），因为它花费的时间太长。

在我的机器上，结果是：

.NET Core SDK=5.0.103
  [Host]     : .NET Core 5.0.3 (CoreCLR 5.0.321.7212, CoreFX 5.0.321.7212), X64 RyuJIT
  DefaultJob : .NET Core 5.0.3 (CoreCLR 5.0.321.7212, CoreFX 5.0.321.7212), X64 RyuJIT


|   Method |    Mean |    Error |   StdDev |
|--------- |--------:|---------:|---------:|
| TestBoth | 1.269 s | 0.0222 s | 0.0208 s |
|  TestOne | 1.381 s | 0.0257 s | 0.0241 s |

根据@TheodorZoulias的观察，如果我将其修改d2为2D数组，则差异将变得更加显着：

|   Method |    Mean |    Error |   StdDev |
|--------- |--------:|---------:|---------:|
| TestBoth | 1.137 s | 0.0195 s | 0.0163 s |
|  TestOne | 1.373 s | 0.0246 s | 0.0345 s |