c# – 在byte []中查找byte []的速度和在string中查找字符串 – 为什么后者更快？

我有一个任务,我需要在文件中查找序列.在进行测试应用程序时,我将文件读取为字符串(File.ReadAllText)并使用string.IndexOf来查找序列.当我尝试用字节实现相同的算法(将文件作为字节数组读取并在字节数组中查找字节数组)时,我注意到在byte []中查找byte []的速度大约是在字符串中查找字符串的3倍.我确保彻底检查它,完全相同的代码,一个使用byte []和其他使用字符串,执行时需要3倍 – 比如16s for byte vs~5s for string.

为了查找字节数组,我使用了这里描述的方法byte[] array pattern search.为了查找字符串,我使用了字符串类的内置IndexOf函数.这是我试过的byte []的IndexOf的一个实现：

public int IndexOf(byte[] source,byte[] pattern,int startpos = 0)
    {
        int search_limit = source.Length - pattern.Length;
        for (int i = startpos; i < search_limit; i++)
        {
            if (source[i] == pattern[0])
            {
                bool found = true;
                for (int j = 1; j < pattern.Length; j++)
                {
                    if (source[i + j] != pattern[j])
                    {
                        found = false;
                        break;
                    }
                }
                if (found)
                    return i;
            }
        }
        return -1;
    }

基本上,只要在字符串中查找字符序列的下一个匹配,查找字节序列的下一个匹配就会花费三倍的时间.我的问题是 – 为什么？

有谁知道.Net如何处理在字符串中查找字符,它做什么样的优化,它使用什么算法？是否有比我在这里使用的算法更快的算法？也许有人知道我在这里做错了什么,所以它需要的时间比它应该多？我真的不明白如何在字符串中查找字符串的速度是在byte []中查找byte []的3倍…

更新：我已按照建议尝试了不安全的算法.它如下：

public static unsafe long IndexOfFast(byte[] haystack,byte[] Needle,long startpos = 0)
    {
        long i = startpos;
        fixed (byte* H = haystack) fixed (byte* N = Needle)
        {
            for (byte* hNext = H + startpos,hEnd = H + haystack.LongLength; hNext < hEnd; i++,hNext++)
            {

                    bool Found = true;
                    for (byte* hInc = hNext,nInc = N,nEnd = N + Needle.LongLength; Found && nInc < nEnd; Found = *nInc == *hInc,nInc++,hInc++) ;
                    if (Found) return i;

            }
            return -1;
        }
    }
}

奇怪的是,它实际上证明是慢两倍！我更改了它以添加我的个人调整(在尝试迭代针之前检查第一个字母)现在看起来像这样：

public static unsafe long IndexOfFast(byte[] haystack,hNext++)
            {
                if (*hNext == *N)
                {
                    bool Found = true;
                    for (byte* hInc = hNext+1,nInc = N+1,hInc++) ;
                    if (Found) return i;
                }
            }
            return -1;
        }
    }

现在,执行安全的时间与完全相同.我的问题又来了 – 任何想法为什么？与安全相比,它不应该更快,因为它不安全并且使用指针操作吗？