Performance of typeof(String) vs System.Type.GetType("S

本文关键字：GetType quot Type vs typeof of String Performance System | 更新日期: 2023-09-27 18:36:13

使用 typeof(String) 与 System.Type.GetType("System.String") 相比，真的有显著的性能优势吗？

如果有，我想知道为什么。尽可能深入地了解 CLR 以证明这一点。

我的测试显示是的，有很大的优势。

版本 2

结果

配置 = 发布 

baseline: 5572 ticks 2 ms
typeof(Test): 8757 ticks 3 ms
Type.GetType(String): 3899966 ticks 1482 ms

法典

[MethodImpl(MethodImplOptions.NoInlining)]
static int Call(Type t)
{
    return 1;
}
static void Main(string[] args)
{
    const int Iterations = 1000000;
    int count;
    Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew(); count = 0;
    for (int i = 0; i < Iterations; i++)
    {
        count += Call(null);
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("baseline: {0} ticks {1} ms", sw.ElapsedTicks, sw.ElapsedMilliseconds);
    sw = Stopwatch.StartNew(); count = 0;
    for (int i = 0; i < Iterations; i++)
    {
        count += Call(typeof(String));
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("typeof(Test): {0} ticks {1} ms", sw.ElapsedTicks, sw.ElapsedMilliseconds);
    sw = Stopwatch.StartNew(); count = 0;
    for (int i = 0; i < Iterations; i++)
    {
        count += Call(Type.GetType("System.String"));
    }
    sw.Stop();
    Console.WriteLine("Type.GetType(String): {0} ticks {1} ms", sw.ElapsedTicks, sw.ElapsedMilliseconds);
}

版本 1

结果

配置 = 调试

typeof(Test): 24782 ticks 9 ms
Type.GetType(String): 4783195 ticks 1818 ms

法典

static void Main() 
{
  const int Iterations = 1000000;
  Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
  for (int i = 0; i < Iterations; i++)
  {
    Type t = typeof(String);
  }
  sw.Stop();
  Console.WriteLine("typeof(Test): {0} ticks {1} ms", sw.ElapsedTicks, sw.ElapsedMilliseconds);
  sw = Stopwatch.StartNew();
  for (int i = 0; i < Iterations; i++)
  {
    Type t = System.Type.GetType("System.String");
  }
  sw.Stop();
  Console.WriteLine("Type.GetType(String): {0} ticks {1} ms", sw.ElapsedTicks, sw.ElapsedMilliseconds);
}

Performance of typeof(String) vs System.Type.GetType("S

你有点回答了你自己的问题。 typeof(string)更快。但有趣的是，看看为什么。

typeof被编译为ldtoken和GetTypeFromHandle（请参阅 C# 的类型运算符的效率（或其在 MSIL 中的任何表示形式））。这比GetType("System.String")更有效。

另请注意，版本 1 中的基准无效，因为未使用结果变量 Type t。不使用局部变量将导致 JIT 优化语句。第一个循环体实际上是一个无操作，但第二个循环将执行。这是我根据您报告的性能数字进行的猜测。

这是一个正确的基准测试。NoInline函数用作要进行基准测试的值的接收器。缺点是你现在正在对函数调用成本进行基准测试，但它们很小。

因为它@JJS做更多的工作。记住你的训练并使用资源，卢克。

文档为我们提供了一些线索。Type.GetType Method （String）

  • 如果某个类型在编译时位于程序已知的程序集中，则在 C#、Visual Basic 中的 GetType 或 C++ 中使用会更有效。
  • 如果 typeName 包含命名空间，但不包含程序集名称，则此方法仅按该顺序搜索调用对象的程序集和 Mscorlib.dll。

我们知道typeof(T)是一个调用被编译为ldtoken和GetTypeFromHandle，但与GetTypeByName相比，GetTypeFromHandle在做什么？

让我们先解决简单的问题。 GetTypeFromHandle定义为

[Pure]
[System.Security.SecuritySafeCritical]  // auto-generated
[ResourceExposure(ResourceScope.None)]
[MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
public static extern Type GetTypeFromHandle(RuntimeTypeHandle handle);

让我们获取一个可以引用的 CLR 版本。

共享源公共语言基础结构 2.0 发布

运行时句柄.cpp

FCIMPL1(Object*, RuntimeTypeHandle::GetRuntimeType, void* th) { 
    CONTRACTL {
        THROWS;
        DISABLED(GC_TRIGGERS);
        MODE_COOPERATIVE;
        SO_TOLERANT;
    }
    CONTRACTL_END;
    OBJECTREF refType = NULL;
    TypeHandle typeHandle = TypeHandle::FromPtr(th);
    TypeHandle* pTypeHandle = &typeHandle;
    _ASSERTE(CheckPointer(pTypeHandle));
    _ASSERTE(CheckPointer(pTypeHandle->AsPtr(), NULL_OK));
    if (pTypeHandle->AsPtr() == NULL)
        return NULL;
    refType = pTypeHandle->GetManagedClassObjectIfExists();
    if (refType != NULL)
        return OBJECTREFToObject(refType);
    HELPER_METHOD_FRAME_BEGIN_RET_ATTRIB_1(Frame::FRAME_ATTR_RETURNOBJ, refType);
    refType = pTypeHandle->GetManagedClassObject();
    HELPER_METHOD_FRAME_END();
    return OBJECTREFToObject(refType);
}
FCIMPLEND

好。这是合法的。我们在这里做一个邪恶的简单调用来获取一个 OBJECTREFToObject。

没有搜索，只是通过它的方法表有效地查找类型。需要复习一下 .Net 内部结构？

好的，慢方法呢？Type.GetType Method （String）

追逐调用堆栈并发现它调用 RuntimeTypeHandle.GetTypeByName

[System.Security.SecurityCritical]  // auto-generated
[ResourceExposure(ResourceScope.None)]
[DllImport(JitHelpers.QCall, CharSet = CharSet.Unicode)]
[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
private extern static void GetTypeByName(string name, bool throwOnError, bool ignoreCase, bool reflectionOnly, StackCrawlMarkHandle stackMark, 
#if FEATURE_HOSTED_BINDER
IntPtr pPrivHostBinder,
#endif
bool loadTypeFromPartialName, ObjectHandleOnStack type);

运行时句柄.cpp

FCIMPL6(EnregisteredTypeHandle, RuntimeTypeHandle::GetTypeByName, 
    StringObject* classNameUNSAFE, CLR_BOOL bThrowOnError, CLR_BOOL bIgnoreCase, CLR_BOOL bReflectionOnly, StackCrawlMark* pStackMark, CLR_BOOL bLoadTypeFromPartialNameHack) 
{
    CONTRACTL 
    {
        THROWS;
        DISABLED(GC_TRIGGERS);
        MODE_COOPERATIVE;
        SO_TOLERANT;
    }
    CONTRACTL_END;
    STRINGREF sRef = (STRINGREF) classNameUNSAFE;
    TypeHandle typeHandle;
    HELPER_METHOD_FRAME_BEGIN_RET_1(sRef);
    {
        if (!sRef)
            COMPlusThrowArgumentNull(L"className",L"ArgumentNull_String");
        typeHandle = TypeName::GetTypeManaged(sRef->GetBuffer(), NULL, bThrowOnError, bIgnoreCase, bReflectionOnly, /*bProhibitAsmQualifiedName =*/ FALSE, pStackMark, bLoadTypeFromPartialNameHack);        
    }
    HELPER_METHOD_FRAME_END();
    return typeHandle.AsPtr();
}
FCIMPLEND

很好，但是TypeName：：GetTypeManage在做什么？！

类型解析.cpp

//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// This everything-but-the-kitchen-sink version is what used to be called "GetType()". It exposes all the
// funky knobs needed for implementing the specific requirements of the managed Type.GetType() apis and friends.
//--------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/*public static */ TypeHandle TypeName::GetTypeManaged

但它并不止于此

类型解析.cpp

// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// This is the "uber" GetType() that all public GetType() funnels through. It's main job is to figure out which
// Assembly to load the type from and then invoke GetTypeHaveAssembly.
//
// It's got a highly baroque interface partly for historical reasons and partly because it's the uber-function
// for all of the possible GetTypes.
// -------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/* private instance */ TypeHandle TypeName::GetTypeWorker

也不止于此。

类型解析.cpp

//----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
// This is the one that actually loads the type once we've pinned down the Assembly it's in.
//----------------------------------------------------------------------------------------------------------------
/* private instance */ TypeHandle TypeName::GetTypeHaveAssembly(Assembly* pAssembly, BOOL bThrowIfNotFound, BOOL bIgnoreCase, BOOL bRecurse)
for (COUNT_T i = 0; i < names.GetCount(); i ++)
{
    LPCWSTR wname = names[i]->GetUnicode();
    MAKE_UTF8PTR_FROMWIDE(name, wname);
    typeName.SetName(name);       
    th = pAssembly->GetLoader()->LoadTypeHandleThrowing(&typeName);
}

负载.cpp

TypeHandle ClassLoader::LoadTypeHandleThrowing(NameHandle* pName, ClassLoadLevel level, Module* pLookInThisModuleOnly/*=NULL*/)
    BOOL foundSomething = FindClassModuleThrowing(pName,

FindClassModuleThrowing 会发现您要查找的类型在哪个模块中，并在必要时加载该模块。基本上，它会遍历程序集的所有模块，直到在模块的可用类哈希表。

    if (!typeHnd.IsNull()) {
        typeHnd = LoadTypeDefThrowing(typeHnd.GetModule(), typeHnd.GetCl(),

给定一个指定 typeDef 的标记，以及一个模块解释该令牌，查找或加载相应的类型句柄。

typeHnd = pModule->LookupTypeDef(typeDef, level);

Ceeload.h

TypeHandle LookupTypeDef(mdTypeDef token, ClassLoadLevel level = CLASS_LOAD_UNRESTOREDTYPEKEY)

这给了我们TypeHandle。我们在单个堆栈帧中得到的相同的东西GetTypeFromHandle 

    PTR_MethodTable pMT = PTR_MethodTable(GetFromRidMap(&m_TypeDefToMethodTableMap, RidFromToken(token)));
    if (pMT == NULL || pMT->GetLoadLevel() < level)
        return TypeHandle();
    else
        return (TypeHandle)pMT;

所以。。。什么慢？FindClassModuleThrowing中的迭代。它必须遍历名称才能查找方法表...遍历数组总是比通过已知键查找某些内容慢，已知键在 GetTypeFromHandle 中可用

案件已结案。

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