c# - 为什么使用 `Delegate.CreateDelegate` 创建的委托(delegate)比 lambda 和方法委托(delegate)更快？

Question

一直以来我都在阅读关于反射的文章，每个人都在说:“反射很慢”，“反射很慢”。

现在我决定测试速度有多慢，令我惊讶的是，使用反射创建的委托(delegate)实际上是使用 lambda 创建的委托(delegate)的两倍，而且令人惊讶的是，它比采用声明方法的委托(delegate)快四倍。

看代码

这是一个自定义类，其属性 get 方法将在委托(delegate)中使用:

#class to test
class SomeClass
{
    public SomeClass A { get; set; } //property to be gotten
    public static SomeClass GetA(SomeClass c) { return c.A; } //declared getter method
}

这些是我测试的三个委托(delegate):

PropertyInfo AProp = typeof(SomeClass).GetProperty("A");

//1 - Created with reflection
Func<SomeClass, SomeClass> Getter = (Func<SomeClass, SomeClass>)Delegate.CreateDelegate(typeof(Func<SomeClass, SomeClass>), null, AProp.GetGetMethod());

//2 - Created with a lambda expression
Func<SomeClass, SomeClass> Getter2 = c => c.A;

//3 - Created from a declared method
Func<SomeClass, SomeClass> Getter3 = SomeClass.GetA;

这些是测试:

SomeClass C = new SomeClass();
C.A = new SomeClass(); //test doesn't change whether A is set or null
Stopwatch w;

//reflection delegate
w = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) { SomeClass b = Getter(C); }
w.Stop(); Console.WriteLine(w.Elapsed);

//lambda delegate
w = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) { SomeClass b = Getter2(C); }
w.Stop(); Console.WriteLine(w.Elapsed);

//method delegate
w = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) { SomeClass b = Getter3(C); }
w.Stop(); Console.WriteLine(w.Elapsed);

//no delegate
w = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 10000000; i++) { SomeClass b = C.A; }
w.Stop(); Console.WriteLine(w.Elapsed);

结果:

我也试过颠倒测试顺序，看看是否有影响，或者 watch 是否以某种方式欺骗了我，但没有，测试是一致的。

编辑:按照建议考虑“发布”编译:

现在……我原以为 lambda 会更慢

Answer 1

这是它的反编译:

    Func<SomeClass, SomeClass> Getter = (Func<SomeClass, SomeClass>)Delegate.CreateDelegate(typeof(Func<SomeClass, SomeClass>), null, AProp.GetGetMethod());
    Func<SomeClass, SomeClass> arg_51_0;
    if ((arg_51_0 = Program.<>c.<>9__12_0) == null)
    {
        arg_51_0 = (Program.<>c.<>9__12_0 = new Func<SomeClass, SomeClass>(Program.<>c.<>9.<Main>b__12_0));
    }
    Func<SomeClass, SomeClass> Getter2 = arg_51_0;
    Func<SomeClass, SomeClass> Getter3 = new Func<SomeClass, SomeClass>(SomeClass.GetA);

请注意，第一个在编译器中几乎没有变化，而第二个和第三个经过大量修改。

如果我不得不冒险猜测:

第一个调用是利用委托(delegate)库中使用的某种偷偷摸摸的内存管理 C++/COM 技巧。

第二个是创建一个新方法并在调用它的新方法之前添加空检查。

虽然第三个正在做与第二个类似的事情，但将其保存到运行时，这是我的猜测，为什么仍然在新的内联方法中进行属性调用(我希望将其放入自己的编译器中created 方法，类似于第二个版本，所以我猜这部分将在编译时发生，这可以解释为什么它的时间比前两个版本高得离谱)。

我认为关于反射慢的评论更针对大型库；我猜你在这里看不到它，因为反射(reflect)在类里面的内容非常小，所以没有太多要反射(reflection)的。

编辑:当我输入最后一点时，我决定尝试通过扩展 SomeClass 对象来减慢第一次调用。我添加了大约 30 个新属性和 20 个左右的新方法。似乎没有什么不同。我也听到了所有关于反射的警告，所以这有点令人惊讶。 This帖子指出所有这些都涉及一个缓存，这可能有很大帮助。如果所有方法元数据都被缓存，那么反射应该比通过编译器添加的额外方法和检查更快。也许它会在您反射(reflect)尚未加载/缓存的外部类时出现。不过，这是一个复杂得多的实验。