c#:为什么函数调用比手工内联快?

本文关键字：为什么函数调用 | 更新日期: 2023-09-27 18:05:46

我测量了计算2的幂的两种方法的执行时间:

1)内联

result = b * b;

2)使用一个简单的函数调用

result = Power(b);

在调试模式下运行时，一切都如预期的那样:调用函数比在行中进行计算要昂贵得多(行中385毫秒vs.函数调用570毫秒)。

在发布模式下，我希望编译器能够大大加快函数调用的执行时间，因为编译器会在内部内联非常小的Power()函数。但是我不希望函数调用比手动内联计算快。

最令人惊讶的情况是:在发布版本中，第一次运行需要109 ms，第二次运行调用Power()只需要62 ms。

函数调用如何比手动内联更快?

这是你复制的程序:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Starting Test");
        // 1. Calculating inline without function call
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        for (double d = 0; d < 100000000; d++)
        {
            double res = d * d;
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("Checked: " + sw.ElapsedMilliseconds);
        // 2. Calulating power with function call
        Stopwatch sw2 = Stopwatch.StartNew();
        for (int d = 0; d < 100000000; d++)
        {
            double res = Power(d);
        }
        sw2.Stop();
        Console.WriteLine("Function: " + sw2.ElapsedMilliseconds);
        Console.ReadKey();
    }
    static double Power(double d)
    {
        return d * d;
    }
}

c#:为什么函数调用比手工内联快?

你的测试是错误的。在第二部分中，您使用int d而不是双精度。也许这可以解释时差。

正如Xavier正确发现的那样，您在一个循环中使用double而在另一个循环中使用int。将两者更改为相同的类型将使结果相同-我测试了它。

更进一步:你在这里真正衡量的是添加和比较的持续时间。您没有测量d平方的持续时间，因为它根本没有发生:在发布版本中，优化器完全删除了循环体，因为没有使用结果。您可以通过注释掉循环体来确认这一点。

Daniel Hilgarth是对的，计算根本没有发生，因为没有使用的结果(这可能不是在调试模式下的情况)。试试下面的例子，你会得到正确的结果:

static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("Starting Test");
        var list = new List<int>();
        // 1. Calculating inline without function call
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        for (int d = 0; d < 100000000; d++)
        {
            int res = d * d;
            list.Add(res);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("Checked: " + sw.ElapsedMilliseconds);
        // 2. Calulating power with function call
        list = new List<int>();
        Stopwatch sw2 = Stopwatch.StartNew();
        for (int d = 0; d < 100000000; d++)
        {
            int res = Power(d);
            list.Add(res);
        }
        sw2.Stop();
        Console.WriteLine("Function: " + sw2.ElapsedMilliseconds);
        Console.ReadKey();
    }

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