c# - 为什么设置字段比获取字段慢很多倍？

Question

我已经知道设置一个字段比设置一个局部变量慢得多，但似乎用一个局部变量设置一个字段比用一个字段设置一个局部变量慢得多。为什么是这样？在任何一种情况下，都会使用该字段的地址。

public class Test
{
    public int A = 0;
    public int B = 4;

    public void Method1() // Set local with field
    {
        int a = A;

        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            a += B;
        }

        A = a;
    }

    public void Method2() // Set field with local
    {
        int b = B;

        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            A += b;
        }
    }
}

10e+6 次迭代的基准测试结果为:

Method1: 28.1321 msMethod2: 162.4528 ms

Answer 1

在我的机器上运行它，我得到类似的时间差异，但是查看 10M 迭代的 JITted 代码，很清楚为什么会这样:

方法一:

mov     r8,rcx
; "A" is loaded into eax
mov     eax,dword ptr [r8+8]
xor     edx,edx
; "B" is loaded into ecx
mov     ecx,dword ptr [r8+0Ch]
nop     dword ptr [rax]
loop_start:
; Partially unrolled loop, all additions done in registers
add     eax,ecx
add     eax,ecx
add     eax,ecx
add     eax,ecx
add     edx,4
cmp     edx,989680h
jl      loop_start
; Store the sum in eax back to "A"
mov     dword ptr [r8+8],eax
ret

和方法B:

; "B" is loaded into edx
mov     edx,dword ptr [rcx+0Ch]
xor     r8d,r8d
nop word ptr [rax+rax]
loop_start:
; Partially unrolled loop, but each iteration requires reading "A" from memory
; adding "B" to it, and then writing the new "A" back to memory.
mov     eax,dword ptr [rcx+8]
add     eax,edx
mov     dword ptr [rcx+8],eax
mov     eax,dword ptr [rcx+8]
add     eax,edx
mov     dword ptr [rcx+8],eax
mov     eax,dword ptr [rcx+8]
add     eax,edx
mov     dword ptr [rcx+8],eax
mov     eax,dword ptr [rcx+8]
add     eax,edx
mov     dword ptr [rcx+8],eax
add     r8d,4
cmp     r8d,989680h
jl      loop_start
rep ret

正如您从程序集中看到的那样，方法 A 的速度明显更快，因为 A 和 B 的值都放在寄存器中，并且所有的加法都发生在寄存器中，中间没有写入内存。另一方面，每次迭代，方法 B 都会加载并存储到内存中的“A”。