C# 编译器优化

Question

为什么编译器要优化我的代码？

我有两个功能:

public void x1() {
  x++;
  x++;
}
public void x2() {
  x += 2;
}
public void x3() {
  x = x + 2;
}
public void y3() {
  x = x * x + x * x;
}

这就是我在 Release模式下编译后使用 ILSpy 看到的结果:

// test1.Something
public void x1()
{
    this.x++;
    this.x++;
}

// test1.Something
public void x2()
{
    this.x += 2;
}
// test1.Something
public void x3()
{ 
    this.x += 2;
}
// test1.Something
public void y3()
{
    this.x = this.x * this.x + this.x * this.x;
}

x2 和 x3 可能没问题。但是为什么 x1 没有优化到相同的结果呢？没有理由保持 2 步增量？为什么 y3 不是 x=2*(x*x)？这不应该比 x*x+x*x 快吗？

这引出了问题？如果不是这么简单的事情，C# 编译器会进行什么样的优化？

当我阅读您经常听到的有关编写代码的文章时，请将其写成可读的，编译器将完成剩下的工作。但在这种情况下，编译器几乎什么都不做。

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再补充一个例子:

public void x1() {
  int a = 1;
  int b = 1;
  int c = 1;
  x = a + b + c;
}

并使用 ILSpy:

// test1.Something
public void x1()
{
    int a = 1;
    int b = 1;
    int c = 1;
    this.x = a + b + c;
}

为什么不是this.x = 3？

Answer 1

如果不假设变量 x 未与您的运行方法同时访问，则编译器无法执行此优化。否则，它可能会以可检测的方式改变您的方法的行为。

考虑以下情况:this 引用的对象被两个线程同时访问。 Tread A 重复设置 x 为零；线程 B 重复调用 x1()。

如果编译器将 x1 优化为等同于 x2，则在您的实验之后 x 的两个可观察状态将是 0 和 2:

• 如果 A 在 B 之前完成，您将得到 2
• 如果 B 在 A 之前完成，您将得到 0

如果 A 在中间抢占 B，您仍然会得到 2。

但是，x1 的原始版本允许三种结果:x 可以最终为 0、1，或 2。

• 如果 A 在 B 之前完成，您将得到 2
• 如果 B 在 A 之前完成，您将得到 0
• 如果 B 在第一次增量后被抢占，然后 A 完成，然后 B 运行完成，你得到 1。