c# - 具有可空值类型的 as 运算符是否不必要地慢？

Question

考虑这段代码:

static void FillUsingAsNullable()
{
  int?[] arr = new int?[1 << 24];
  var sw = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
  for (int i = 0; i < arr.Length; ++i)
    arr[i] = GetObject() as int?;
  Console.WriteLine("{0:N0}", sw.ElapsedTicks);
}

static void FillUsingOwnCode()
{
  int?[] arr = new int?[1 << 24];
  var sw = System.Diagnostics.Stopwatch.StartNew();
  for (int i = 0; i < arr.Length; ++i)
  {
    object temporary = GetObject();
    arr[i] = temporary is int ? (int?)temporary : null;
  }
  Console.WriteLine("{0:N0}", sw.ElapsedTicks);
}

static object GetObject()
{
//Uncomment only one:
  //return new object();
  //return 42;
  //return null;
}

据我所知，方法 FillUsingAsNullable和 FillUsingOwnCode应该是等价的。

但看起来“自己的代码”版本显然更快。

有2编译“x86”或“x64”的选择，以及2编译“调试”或“发布(优化)”的选择，以及 3 GetObject 返回内容的选择方法。据我所知，在所有这些2*2*3 == 12在某些情况下，“自己的代码”版本明显快于“可空”版本。

问题:是as与 Nullable<>不必要的慢，或者我在这里遗漏了什么(很有可能)？

相关主题:Performance surprise with “as” and nullable types .

Answer 1

生成的 IL 有所不同，但并非根本不同。如果 JIT 很好(事实并非如此，这不是新闻)，它可以编译为完全相同的 x86 代码。

我用 VS2010 Release AnyCPU 编译了这个。

作为版本:

L_0015: call object ConsoleApplication3.Program::GetObject()
L_001a: stloc.3 
L_001b: ldloc.0 
L_001c: ldloc.2 
L_001d: ldelema [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_0022: ldloc.3 
L_0023: isinst [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_0028: unbox.any [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_002d: stobj [mscorlib]System.Nullable`1<int32>

?: 版本:

L_0015: call object ConsoleApplication3.Program::GetObject()
L_001a: stloc.3 
L_001b: ldloc.0 
L_001c: ldloc.2 
L_001d: ldelema [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_0022: ldloc.3 
L_0023: isinst int32
L_0028: brtrue.s L_0036 //**branch here**
L_002a: ldloca.s nullable
L_002c: initobj [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_0032: ldloc.s nullable
L_0034: br.s L_003c
L_0036: ldloc.3 
L_0037: unbox.any [mscorlib]System.Nullable`1<int32>
L_003c: stobj [mscorlib]System.Nullable`1<int32>

操作码的描述在 MSDN 上。理解这个 IL 并不困难，任何人都可以做到。不过，对于没有经验的人来说，这有点费时。

主要区别在于源代码中有分支的版本在生成的IL中也有分支。它只是有点不那么优雅。如果 C# 编译器愿意，它可以优化它，但团队的策略是让 JIT 担心优化。如果 JIT 获得当时必要的投资，将会很好地工作。

您可以通过查看 JIT 发出的 x86 来进一步分析这一点。你会发现一个明显的不同，但这将是一个不起眼的发现。我不会花时间去做那件事。

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我修改了 as 版本以使用一个临时的以及有一个公平的比较:

            var temporary = GetObject();
            arr[i] = temporary as int?;