Question

几天前，当我在溢出时为this question写一个答案时，我对C＃编译器感到有些惊讶，他没有按照我的预期去做。请查看以下内容以编写代码段：

首先：

object[] array = new object[1];

for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
    ICollection<object> col = (ICollection<object>)array;
    col.Contains(null);
}

第二

object[] array = new object[1];

for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
    ICollection<object> col = array;
    col.Contains(null);
}

两个片段之间代码的唯一区别是对ICollection＆lt; object＆gt;的强制转换。因为object []实现了ICollection＆lt; object＆gt;接口显式，我期望两个片段编译成相同的IL，因此是相同的。但是，当对它们进行性能测试时，我注意到后者的速度是前者的6倍。

在比较两个片段中的IL之后，我注意到两种方法都是相同的，除了第一个片段中的 castclass IL指令。

对此感到惊讶我现在想知道为什么C＃编译器在这里不“聪明”。事情从来没有像看起来那么简单，那么为什么C＃编译器在这里有点天真？

Answer 1

我的猜测是你在优化器中发现了一个小错误。数组中有各种特殊情况代码。谢谢你引起我的注意。

Answer 2

这是一个粗略的猜测，但我认为这是关于Array与其通用IEnumerable的关系。

在.NET Framework 2.0版中， Array类实现了 System.Collections.Generic.IList，了System.Collections.Generic.ICollection，和 System.Collections.Generic.IEnumerable 通用接口。该实现被提供给数组在运行时，因此不是对文档构建可见工具。结果，通用接口不会出现在 Array的声明语法上课，并没有参考接口成员的主题只能通过将数组转换为通用接口类型（显式接口实现）。钥匙当你施展时要注意的事情数组到这些接口之一是添加，插入或的成员删除元素抛出 NotSupportedException异常。

请参阅MSDN Article。

目前尚不清楚这是否与.NET 2.0+相关，但在这种特殊情况下，如果编译器仅在运行时变为有效，编译器无法优化您的表达式将是完全合理的。

Answer 3

这看起来不仅仅是编译器中错过了强制转换的机会。如果你这样写它会起作用：

    ICollection<object> col = array as ICollection<object>;

这表明它过于保守，因为强制转换会抛出异常。但是，当您转换为非泛型ICollection时，它确实有效。我得出结论，他们只是忽略了它。

这里有一个更大的优化问题，JIT编译器不应用循环不变的提升优化。它应该重写这样的代码：

object[] array = new object[1];
ICollection<object> col = (ICollection<object>)array;
for (int i = 0; i < 100000; i++)
{
    col.Contains(null);
}

例如，这是C / C ++代码生成器中的标准优化。尽管如此，JIT优化器无法在发现这种可能的优化所需的分析上燃烧很多周期。对此的满意是优化的托管代码仍然可以调试。并且C＃程序员仍然可以编写高性能代码。

C＃编译器不会优化不必要的强制转换

3 个答案: