C＃編譯器優化

Question

為什么編譯器會優化我的代碼？

我有2個功能：

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

這是我在發布模式下編譯后可以看到的ILSpy：

// 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可能沒問題。 但是為什么x1沒有針對相同的結果進行優化？ 沒有理由保持兩步增量？ 為什么y3不是x=2*(x*x) ？ 不應該比x*x+x*x快嗎？

這導致了這個問題？ 如果沒有這么簡單的事情，C＃編譯器會進行什么樣的優化？

當我閱讀有關編寫您經常聽到的代碼的文章時，將其寫為可讀，編譯器將完成其余的工作。 但在這種情況下，編譯器幾乎什么也沒做。

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再添一個例子：

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

並使用ILSpy：

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

為什么不是這個。= 3？

Answer 1

如果不假設變量x不與運行方法同時訪問，則編譯器無法執行此優化。 否則，可能會以可檢測的方式更改方法的行為。

考慮從兩個線程同時訪問this引用的對象的情況。 Tread A重復將x設置為零; 線程B反復調用x1() 。

如果編譯器將x1優化為x2的等效值，則實驗后x的兩個可觀察狀態將為0和2 ：

• 如果A在B之前結束，你得到2
• 如果B在A之前結束，則得到0

如果A在中間搶占B ，你仍然會獲得2 。

然而，原始版本x1允許三個結果： x可以最終被0 ， 1 ，或2 。

• 如果A在B之前結束，你得到2
• 如果B在A之前結束，則得到0
• 如果B在第一個增量后被搶占，那么A結束，然后B運行完成，你得到1 。

Answer 2

x1和x2不一樣：

如果x是一個公共字段並且是在多線程環境中訪問的，那么第二個線程完全有可能在兩個調用之間改變x ，這對於x2的代碼是不可能的。

對於y2 ，如果+和/或*為x的類型重載，那么x*x + x*x 可能不同於 2*x*x 。

編譯器會優化像（不是詳盡無遺的列表）：

• 刪除未使用的局部變量（釋放寄存器）
• 刪除不影響邏輯流程或輸出的代碼。
• 內聯對簡單方法的調用

編譯器優化不應該改變程序的行為（盡管確實發生了）。 因此重新排序/組合數學運算超出了優化范圍。

寫它可讀，編譯器將完成剩下的工作。

好吧，編譯器可能會做一些優化，但仍然有很多工作可以在設計時提高性能。 是可讀代碼絕對有價值，但編譯器的工作是生成與源代碼相對應的工作 IL，而不是更快地更改源代碼。