c# - 为什么后续的直接方法调用比第一次调用快很多？

Question

如 this MSDN article 中所述，当使用诸如 InvokeMember 之类的 .NET 反射 API 时，由于元数据的缓存，第一次调用比后续调用花费更多的时间来运行。

当我测试不使用反射的直接方法调用时，我在 Mono 和 .NET 4 上也看到了类似的效果。

第一个数字是运算结果，'-'后的第二个数字是本次运算花费的时间，单位ms。我使用“<--”标记来标识第一个方法调用。

300 - 0.192 <--
300 - 0.004
300 - 0.004
-100 - 0.096 <--
-100 - 0.004
-100 - 0.004

这是为什么？我可以理解第一次调用可能会慢一些，但慢 50 倍并不是我所期望的。

附件是得到这个结果的源代码。

图书馆

namespace MyClass
{
    public class Calculator
    {
        public int Value1 {get; set;}
        public int Value2 {get; set;}
        public Calculator()
        {
            Value1 = 100;
            Value2 = 200;
        }

        public int Add(int val1, int val2)
        {
            Value1 = val1; Value2 = val2;
            return Value1 + Value2;
        }

        public int Sub(int val1, int val2)
        {
            Value1 = val1; Value2 = val2;
            return Value1 - Value2;
        }
    }
}

调用这个库的代码

// http://msdn.microsoft.com/en-us/magazine/cc163759.aspx
using System;
using System.IO;
using System.Reflection;
using System.Diagnostics;
using System.Collections.Generic;
using MyClass;

class TestOne
{
    static void DirectTest()
    {
        Stopwatch sw;
        Calculator t = new Calculator();

        sw = Stopwatch.StartNew();
        int value1 = t.Add(100,200);
        sw.Stop();
        double time1 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        sw = Stopwatch.StartNew();
        int value2 = t.Add(100,200);   
        sw.Stop();
        double time2 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        sw = Stopwatch.StartNew();
        int value3 = t.Add(100,200); 
        sw.Stop();
        double time3 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        Console.WriteLine("{0} - {1}", value1, time1);
        Console.WriteLine("{0} - {1}", value2, time2);
        Console.WriteLine("{0} - {1}", value3, time3);

        sw = Stopwatch.StartNew();
        value1 = t.Sub(100,200);
        sw.Stop();
        time1 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        sw = Stopwatch.StartNew();
        value2 = t.Sub(100,200);  
        sw.Stop();
        time2 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        sw = Stopwatch.StartNew();
        value3 =  t.Sub(100,200); 
        sw.Stop();
        time3 = sw.Elapsed.TotalMilliseconds;

        Console.WriteLine("{0} - {1}", value1, time1);
        Console.WriteLine("{0} - {1}", value2, time2);
        Console.WriteLine("{0} - {1}", value3, time3);
    }
    static void Main()
    {
        DirectTest();
        DirectTest();
    }
}

Answer 1

这是因为 Just In Time (JIT)用于 .NET 应用程序的编译方法。 MSIL bytecode由 JIT 编译器一次翻译成机器代码，并且该代码的后续执行速度要快得多，因为已经生成并缓存了 native 版本。

您在运行代码时会付出一次性代价，但 JIT 编译器还可以针对当前架构执行优化，如果代码从一开始就是原生的，则无法执行这些优化。但是，您可以通过调用 RuntimeHelpers.PrepareMethod. 来强制执行 JIT pass