委托堆栈效率

Question

假设我已经编写了这样一个类(函数的数量并不重要,但实际上,将会有大约3或4个).

    private class ReallyWeird
    {
        int y;

        Func<double, double> f1;
        Func<double, double> f2;
        Func<double, double> f3;

        public ReallyWeird()
        {
            this.y = 10;

            this.f1 = (x => 25 * x + y);
            this.f2 = (x => f1(x) + y * f1(x));
            this.f3 = (x => Math.Log(f2(x) + f1(x)));
        }

        public double CalculusMaster(double x)
        {
            return f3(x) + f2(x);
        }
    }

我想知道C#编译器是否可以优化这样的代码,以便它不会经历多次堆栈调用.

是否能够在编译时内联代理？如果是,在哪些条件和哪些限制？如果不是,有答案为什么？

另一个问题,甚至可能更重要:它会比我声明f1, f2 and f3的方法慢得多吗？

我问这个是因为我想尽可能保持我的代码为DRY,所以我想实现一个扩展基本随机数生成器(RNG)功能的静态类:它的方法接受一个委托(例如来自NextInt()RNG的方法)并返回另一个Func代表(例如用于生成ulongs),建立在前者之上.只要有许多不同的RNG可以产生ints,我宁愿不考虑在不同的地方实施十次相同的扩展功能.

因此,可以多次执行该操作(即,类的初始方法可以由代表"包裹"两次或甚至三次).我想知道性能开销会是什么样的.

谢谢!

Answer 1

如果您使用表达式树而不是完整的 Func<>，编译器将能够优化表达式。

编辑为了澄清，请注意，我并不是说运行时会优化表达式树本身（它不应该），而是因为生成的Expression<>树是.Compile()一步完成的，JIT 引擎将简单地看到重复的子表达式并能够优化、整合、替代、捷径以及它通常所做的其他事情。

（我不确定它在所有平台上都适用，但至少它应该能够充分利用 JIT 引擎）

评论回复

• 首先，表达式树的执行速度可能与 Func<> 相同（但是 Func<> 不会具有相同的运行时成本 - JITting 可能会在 jitting 封闭范围时发生；在 ngen 的情况下，它甚至会是 AOT，与表达式树相反）

• 第二：我同意表达式树可能很难使用。请参阅此处，了解如何编写表达式的著名简单示例。然而，更复杂的例子很难得到。如果我有时间，我会看看是否可以提出一个 PoC，并看看 MS.Net 和 MONO 在这些情况下在 MSIL 中实际生成了什么。

• 第三：不要忘记Henk Holterman说这是不成熟的优化可能是正确的（尽管提前撰写Expression<>而不是Func<>提前只是增加了灵活性）

• 最后，当您真正考虑推动这一目标时，您可能会考虑使用编译器即服务（Mono 已经有了，我相信 Microsoft 仍然会推出它？）。