3

Стоит задача максимального увеличения производительности в определенной части приложения. Почитав некоторые статьи хабра и где-то когда-то что-то слышав или читав, принялся, кроме всего прочего, запечатывать классы и методы (а также превращать некоторые небольшие классы в структуры). Уже закоммитив, решил в небольшом приложении проверить, а действительно ли это дает результат.

class X
{
    public int NonVirtual() => DateTime.Now.Millisecond;
    public virtual int Virtual() => DateTime.Now.Minute;
}

class Y : X
{
    public override int Virtual() => DateTime.Now.Millisecond;
}

class Program
{

    private static volatile int TST = 0;

    static int Slow(Y x) => x.Virtual();

    static int Fast(Y y) => y.NonVirtual();

    static void Main(string[] args)
    {

        int i = 0;
        var stopwatch1 = new Stopwatch();
        var stopwatch2 = new Stopwatch();

        stopwatch1.Start();
        var y = new Y();
        for (i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            TST = Fast(y);
        }
        stopwatch1.Stop();
        Console.WriteLine("Time elapsed: {0}", stopwatch1.Elapsed);

        stopwatch2.Start();
        for (i = 0; i < 100000000; i++)
        {
            TST = Slow(y);
        }
        stopwatch2.Stop();
        Console.WriteLine("Time elapsed: {0}", stopwatch2.Elapsed);

        Console.ReadKey();
    }
}

Поле TST объявлено как volatile, чтобы компилятор не оптимизировал вызовы.

Сначала я удивился, что разницы совсем нет, то первый цикл быстрее на пару десятков миллисекунд, то второй (хотя таблицы виртуальных методов и всё такое, логично предположить, что виртуальный метод хоть немного должен отставать).

Тогда я полез в IL:

IL_0001: callvirt  instance int32 PerformanceTests.X::Virtual()

Это вызов виртуального метода. Вроде всё нормально. Второй вызов:

IL_0001: callvirt  instance int32 PerformanceTests.X::NonVirtual()

Что, простите? callvirt? Разве тут не должно быть call? sealed так-же никак не влияет на вызов виртуального метода.

Хотел бы выяснить у более опытных коллег, всё-таки, есть ли смысл в запечатывании классов в плане производительности? А так-же, почему вызов невиртуальной функции в IL такой же как и виртуальной?

Update: В комментариях @Grundy написал, что callvirt - из-за того, что метод объявлен в базовом классе. Переписал код так, что теперь используется базовый класс (т.е. Y - не используется). callvirt так и вызывается.

7
  • 1
    вы уже прошли стадию оптимизации с помощью подбора более подходящих структур данных и алгоритмов?
    – tym32167
    10 окт 2018 в 15:00
  • 1
    Разве тут не должно быть call? - нет, так как метод объявлен в базовом классе
    – Grundy
    10 окт 2018 в 15:00
  • @tym32167, там всё параллельно оптимизируется, просто если касаюсь класса - делаю его sealed.
    – A1essandro
    10 окт 2018 в 15:05
  • 1
    На сколько я знаю, инструкция call не проверяет первый аргумент (this) на null, а так как семантика C# требует такой проверки, то компилятор использует callvirt.
    – user181245
    10 окт 2018 в 15:33
  • 1
    Для примера: sharplab.io/… в трёх случаях вызов происходит с помощью call и в одном с callvirt.
    – user181245
    10 окт 2018 в 15:41

1 ответ 1

3

Как уже сказали в комментариях, компилятор использует callvirt что бы генерировать NullReferenceException.

Что бы получить чистую call инструкцию компилятор должен быть уверен, что экземпляр класса не может быть null. Пример:

class Test
{
    public void Method() => Console.WriteLine(123);
}

static void Main(string[] args)
{
    new Test().Method();
}

IL-код:

IL_0001: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Test::.ctor()
IL_0006: call instance void ConsoleApp1.Program/Test::Method()

Если код немного изменить:

static Test GetTest() => new Test();

static void Main(string[] args)
{
    GetTest().Method();
}

То уже получаем callvirt, так как компилятор предполает, что GetTest может вернуть null:

IL_0001: call class ConsoleApp1.Program/Test ConsoleApp1.Program::GetTest()
IL_0006: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Test::Method()

sealed ни на что не влияет в рантайме. Это просто маркер для разработчиков, который сообщает, что можно делать в высокоуровневом коде, а что нельзя.

Для каждого callvirt невиртуального метода JIT вставляет одну дополнительную инструкцию перед каждым call:

cmp         dword ptr [/*здесь регистр с адресом экземляра*/],ecx  
call        00007FF9CD540098  // метод

Эффект от одной cmp инструкции очень незначителен.

1
  • Про рантайм понятно. Я просто не учел, что компилятор принимает решение на основе более сложной логики, чем просто виртуальность метода.
    – A1essandro
    10 окт 2018 в 19:53

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.