Question

我正在尝试在C＃.NET和Mono中编写优化代码，用于游戏。（是的，我有正当理由使用C＃而不是C ++）。

我注意到C＃似乎没有正确优化其运算符。运算符的运行速度是使用Vector4数学手动内联代码的两倍。以下是我在.NET 4.5中运行9999999次的一些简单基准测试：

// Test 1
for (uint i = 0; i != 9999999; ++i)// 230 MS
{
  vector += vector2;
  vector2 -= vector;
}

// Test 2
for (uint i = 0; i != 9999999; ++i)// 185 MS
{
  vector = vector.Add(ref vector2);
  vector2 = vector2.Sub(ref vector);
}

// Test 3
for (uint i = 0; i != 9999999; ++i)// 116 MS
{
  vector.X += vector2.X;
  vector.Y += vector2.Y;
  vector.Z += vector2.Z;
  vector.W += vector2.W;
  vector2.X -= vector1.X;
  vector2.Y -= vector1.Y;
  vector2.Z -= vector1.Z;
  vector2.W -= vector1.W;
}

// EDIT Test 1 SOLVED ----------------------------------
// When the Operators are created like so, they actually perform the BEST!
// Sry MS for complaining :(...  Although SIMD support would be nice :)
struct Vector4
{
    public static Vector4 operator +(Vector4 p1, Vector4 p2)
{
    p1.X += p2.X;
    p1.Y += p2.Y;
    p1.Z += p2.Z;
    p1.W += p2.W;
    return p1;
}

public static Vector4 operator -(Vector4 p1, Vector4 p2)
{
    p1.X -= p2.X;
    p1.Y -= p2.Y;
    p1.Z -= p2.Z;
    p1.W -= p2.W;
    return p1;
}
}

for (uint i = 0; i != 9999999; ++i)// 75 MS
{
  vector += vector2;
  vector2 -= vector;
}

我想知道是否有任何.NET IL优化工具？我看了，但还没找到任何东西。或者更清楚，无论如何要优化我的C＃代码或IL代码以提高性能。

我真的希望看到运营商的表现至少达到185毫秒。它也是有道理的。

以下是用于测试的应用的链接： Download

Answer 1

你自己的回答和评论都强烈暗示为什么调用.Add比使用加法运算符更快。

+的语义是操作数保持不变。做1 + 2你不会期望1后面的值是3吗？因此，遵循最小惊喜的规则，各种实现中的加法运算符遵循这种语义。

这也意味着vector4的加法运算符需要创建一个新的Vector4对象。这个新对象的内存可能已经被分配（例如堆栈），但这没有多大帮助，因为我们必须在分配给返回类型的任何内容时复制该值。

Add实例方法的语义与加法运算符不同。它会改变其中一个实例，因此不必创建新对象。

您发布的答案中的加法运算符的语义与add

的语义相同

Answer 2

我找到了解决我问题的方法......虽然我仍然喜欢有关.NET IL优化器的任何信息。另外有趣的是，为什么使用运算符实际上更快，然后自己手动倾斜代码？

要在.NET上使用Vector4运算符获得最佳性能，请执行以下操作：

public static Vector4 operator +(Vector4 p1, Vector4 p2)
{
    p1.X += p2.X;
    p1.Y += p2.Y;
    p1.Z += p2.Z;
    p1.W += p2.W;
    return p1;
}

public static Vector4 operator -(Vector4 p1, Vector4 p2)
{
    p1.X -= p2.X;
    p1.Y -= p2.Y;
    p1.Z -= p2.Z;
    p1.W -= p2.W;
    return p1;
}

不要这样做：

public static Vector4 operator +(Vector4 p1, Vector4 p2)
{
    return new Vector4(p1.X+p2.X, p1.Y+p2.Y, p1.Z+p2.Z, p1.W+p2.W);
}
//ect...

.NET IL ByteCode优化器

2 个答案: