Question

我正在使用C＃4.0。启用了Visual Studio中的“优化代码”。

在类中考虑以下代码：

Dictionary<int, int> dictionary = new Dictionary<int, int>();

public void IncrementDictionary(int key) {
    if (!dictionary.ContainsKey(key)) {
        dictionary[key] = 1;
    } else {
        dictionary[key]++;
    }
}

在这里，对IncrementDictionary的调用会执行以下两项操作之一：

如果key没有值，则创建一个值并初始化为1.
如果存在值，则值将增加1.

现在观察当我使用ILSpy反编译结果时会发生什么：

Dictionary<int, int> dictionary = new Dictionary<int, int>();

public void IncrementDictionary(int key) {
    if (!dictionary.ContainsKey(key)) {
        dictionary[key] = 1;
        return;
    }
    Dictionary<int, int> dictionary2;
    (dictionary2 = dictionary)[key] = dictionary2[key] + 1;
}

注意：在使用此实际生产代码中，优化器/编译器还会创建：int key2 = key;并在最后一行中使用key2。

好的，var已被Dictionary<int, int>取代，这是预期的。并if语句已简化为添加return而非使用else。

但为什么heck是对原始词典的新引用？

Answer 1

我猜这可能是为了避免竞争条件，如果你有：

dictionary[i] = dictionary[i] + 1

这不是原子的。分配到的dictionary可以在获得值后更改并递增。

想象一下这段代码：

public Dictionary<int, int> dictionary = new Dictionary<int, int>(); public void Increment() { int newValue = dictionary[0] + 1; //meanwhile, right now in another thread: dictionary = new Dictionary<int, int>(); dictionary[0] = newValue; //at this point, "dictionary" is actually pointing to a whole new instance }

使用它们具有的局部变量赋值，它看起来更像是为了避免这种情况：

public void IncrementFix() { var dictionary2 = dictionary; //in another thread: dictionary = new Dictionary<int, int>(); //this is OK, dictionary2 is still pointing to the ORIGINAL dictionary int newValue = dictionary2[0] + 1; dictionary2[0] = newValue; }

请注意，它并不完全满足所有线程安全要求。例如，在这种情况下，我们开始递增值，但类的dictionary引用已更改为一个全新的实例。但是，如果您需要更高级别的线程安全性，那么您需要实现自己的主动同步/锁定，这通常超出了编译器优化的范围。然而，根据我的判断，这一点并没有真正为处理增加任何重大打击（如果有的话）并避免这种情况。如果dictionary是属性而不是示例中的字段，则可能尤其如此，在这种情况下，肯定是不能解析属性获取器两次的优化。（实际上，您的实际代码是使用字典的属性而不是您发布的字段吗？）

编辑：嗯，对于一个简单的方法：

public void IncrementDictionary() { dictionary[0]++; }

LINQPad报道的IL是：

IL_0000: nop IL_0001: ldarg.0 IL_0002: ldfld UserQuery.dictionary IL_0007: dup IL_0008: stloc.0 IL_0009: ldc.i4.0 IL_000A: ldloc.0 IL_000B: ldc.i4.0 IL_000C: callvirt System.Collections.Generic.Dictionary<System.Int32,System.Int32>.get_Item IL_0011: ldc.i4.1 IL_0012: add IL_0013: callvirt System.Collections.Generic.Dictionary<System.Int32,System.Int32>.set_Item IL_0018: nop IL_0019: ret

我不完全确定（我不是IL wiz），但我认为dup调用基本上会使堆栈上的相同字典引用加倍，所以无论get和set调用都指向同一本字典。也许这就是ILSpy如何将其表示为C＃代码（至少与行为相似，它或多或少相同）。我认为。如果我错了，请纠正我，因为就像我说的那样，我不知道IL就像我手背一样。
编辑：要运行，但最后的要点是：++和+=不是原子操作，实际上执行指令比C＃中描述的更复杂。因此，为了确保每个get / increment / set步骤都在同一个字典实例上执行（正如您所期望的那样并且需要来自C＃代码），对字典进行本地引用以避免运行字段“得到“操作两次，这可能导致指向一个新的实例。 ILSpy如何描述索引+ =操作所涉及的所有工作都取决于它。

Answer 2

您的编辑搞砸了您要显示的内容，但dictionary[key]++制作dictionary临时副本的原因是它无法知道Dictionary<int,int>的索引获取器}将更改字段dictionary。该规范表明，即使在索引get期间更改了字段dictionary，索引的put仍将在同一对象上执行。

BTW，.net确实应该（并且仍然应该）提供一种方法，通过这种方法，类可以将属性公开为ref。 Dictionary可以提供方法ActOnValue(TKey key, ActionByRef<TValue> action)和ActOnValue<TParam>(TKey key, ActionByRef<TValue, TParam> action, ref TParam param)（假设ActionByRef<T>与Action<T>类似，但参数声明为ref，同样如此ActionByRef<T1,T2>）。如果是这样，可以对集合对象执行读取 - 修改 - 写入，而无需两次索引到集合。不幸的是，没有以这种方式公开属性的标准约定，也没有任何语言支持。

这个C＃Dictionary＆lt;，＆gt;的重点是什么？优化？

2 个答案: