c# - 将 blittable 结构复制到非托管内存位置的最快方法 (IntPtr)

Question

我有一个类似于下面的函数:

[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public void SetVariable<T>(T newValue) where T : struct {
    // I know by this point that T is blittable (i.e. only unmanaged value types)

    // varPtr is a void*, and is where I want to copy newValue to
    *varPtr = newValue; // This won't work, but is basically what I want to do
}

我看到了 Marshal.StructureToIntPtr()，但它似乎很慢，而且这是对性能敏感的代码。如果我知道 T 类型，我可以将 varPtr 声明为 T*，但是...嗯，我不知道。

无论哪种方式，我都在寻求最快的方法来做到这一点。 “安全”不是问题:到代码中的这一点，我知道结构 T 的大小将完全适合 varPtr 指向的内存。

Answer 1

一个答案是在 C# 中重新实现 native memcpy，利用 native memcpy 尝试执行的相同优化技巧。你可以看到微软在他们自己的源代码中这样做。查看Buffer.cs Microsoft 引用源中的文件:

     // This is tricky to get right AND fast, so lets make it useful for the whole Fx.
     // E.g. System.Runtime.WindowsRuntime!WindowsRuntimeBufferExtensions.MemCopy uses it.
     internal unsafe static void Memcpy(byte* dest, byte* src, int len) {

        // This is portable version of memcpy. It mirrors what the hand optimized assembly versions of memcpy typically do.
        // Ideally, we would just use the cpblk IL instruction here. Unfortunately, cpblk IL instruction is not as efficient as
        // possible yet and so we have this implementation here for now.

        switch (len)
        {
        case 0:
            return;
        case 1:
            *dest = *src;
            return;
        case 2:
            *(short *)dest = *(short *)src;
            return;
        case 3:
            *(short *)dest = *(short *)src;
            *(dest + 2) = *(src + 2);
            return;
        case 4:
            *(int *)dest = *(int *)src;
            return;
        ...

有趣的是，他们 native 实现了最大 512 的所有大小的 memcpy；大多数大小都使用指针别名技巧来让 VM 发出对不同大小进行操作的指令。只有在 512，他们才最终开始调用 native memcpy:

        // P/Invoke into the native version for large lengths
        if (len >= 512)
        {
            _Memcpy(dest, src, len);
            return;
        }

据推测，原生 memcpy 甚至更快，因为它可以手动优化以使用 SSE/MMX 指令执行复制。