我正在修补虚拟与密封成员的表现。
以下是我的测试代码。
输出
virtual total 3166ms
per call virtual 3.166ns
sealed total 3931ms
per call sealed 3.931ns
我必须做错事，因为根据这个，虚拟呼叫比密封呼叫更快。
我正在发布模式下运行“优化代码”。
编辑：当在VS外部（作为控制台应用程序）运行时，时间接近于死热。但虚拟几乎总是出现在前面。
[TestFixture]
public class VirtTests
{
public class ClassWithNonEmptyMethods
{
private double x;
private double y;
public virtual void VirtualMethod()
{
x++;
}
public void SealedMethod()
{
y++;
}
}
const int iterations = 1000000000;
[Test]
public void NonEmptyMethodTest()
{
var foo = new ClassWithNonEmptyMethods();
//Pre-call
foo.VirtualMethod();
foo.SealedMethod();
var virtualWatch = new Stopwatch();
virtualWatch.Start();
for (var i = 0; i < iterations; i++)
{
foo.VirtualMethod();
}
virtualWatch.Stop();
Console.WriteLine("virtual total {0}ms", virtualWatch.ElapsedMilliseconds);
Console.WriteLine("per call virtual {0}ns", ((float)virtualWatch.ElapsedMilliseconds * 1000000) / iterations);
var sealedWatch = new Stopwatch();
sealedWatch.Start();
for (var i = 0; i < iterations; i++)
{
foo.SealedMethod();
}
sealedWatch.Stop();
Console.WriteLine("sealed total {0}ms", sealedWatch.ElapsedMilliseconds);
Console.WriteLine("per call sealed {0}ns", ((float)sealedWatch.ElapsedMilliseconds * 1000000) / iterations);
}
}
答案 0 :(得分：4)
您正在测试内存对齐对代码效率的影响。 32位JIT编译器无法为大小超过32位，C＃代码长和双的值类型生成高效代码。问题的根源是32位GC堆分配器，它只承诺在4的倍数的地址上对齐已分配的内存。这是一个问题，你正在增加双倍。双精度只有在地址为8的倍数时才有效。堆栈的问题，在局部变量的情况下，它也只在32位机器上与4对齐。
L1 CPU缓存在内部组织成称为“缓存行”的块。当程序读取错误对齐的双精度时会有一个惩罚。特别是跨越高速缓存行末尾的那个，必须读取两个高速缓存行的字节并将其粘合在一起。错误对齐在32位抖动中并不罕见，“x”字段恰好分配在8的倍数的地址上仅为50-50。如果不是那么'x'和'y'将会错位，其中一个可能会跨越缓存行。你编写测试的方式，将使VirtualMethod或SealedMethod更慢。确保让他们使用相同的字段来获得可比较的结果。
代码也是如此。交换虚拟和密封测试的代码以任意改变结果。我毫不费力地将密封测试的速度提高了很多。鉴于速度的适度差异，您可能正在考虑代码对齐问题。 x64抖动会努力插入NOP以使分支目标对齐，而x86抖动则不会。
您还应该在循环中运行定时测试多次，至少20次。您可能还会观察垃圾收集器移动类对象的效果。之后双倍可能会有不同的对齐方式，从而大大改变时间。访问64位值类型值（如long或double）具有3个不同的时序，在8上对齐，在高速缓存行中对齐4，并在4个跨两个高速缓存行对齐。在快速到慢速的顺序。
惩罚是陡峭的，读取一个跨越高速缓存行的双倍比读取对齐的高出大约三倍。也是double []（双精度数组）在大对象堆中分配的核心原因，即使它只有1000个元素，在80KB的正常阈值以南，LOH的对齐保证为8.这些对齐问题在x64抖动生成的代码中完全消失，堆栈和GC堆的对齐为8。
答案 1 :(得分：1)
首先，您必须标记方法sealed。
其次，为虚拟方法提供override。创建派生类的实例。
作为第三个测试，创建一个sealed override方法。
现在你可以开始比较了。
编辑：你应该在VS外面运行它。
更新：
我的意思。
abstract class Foo
{
virtual void Bar() {}
}
class Baz : Foo
{
sealed override void Bar() {}
}
class Woz : Foo
{
override void Bar() {}
}
现在测试Bar和Baz实例的Woz的通话速度。
我还怀疑程序集外的成员和类可见性会影响JIT分析。
答案 2 :(得分：1)
您可能会看到一些启动成本。尝试将Test-A / Test-B代码包装在一个循环中并运行几次。您可能也会看到某种排序效果。为了避免这种情况（以及循环效果的顶部/底部），请将其展开2-3次。
答案 3 :(得分：0)
使用以下代码作为测试参考，让我们分析编译器使用Ildasm.exe（IL反汇编程序）工具生成的 Microsoft中间语言（MSIL）信息。
public sealed class Sealed
{
public string Message { get; set; }
public void DoStuff() { }
}
public class Derived : Base
{
public sealed override void DoStuff() { }
}
public class Base
{
public string Message { get; set; }
public virtual void DoStuff() { }
}
static void Main()
{
Sealed sealedClass = new Sealed();
sealedClass.DoStuff();
Derived derivedClass = new Derived();
derivedClass.DoStuff();
Base BaseClass = new Base();
BaseClass.DoStuff();
}
要运行此工具，请打开Visual Studio的“开发人员命令提示符”，然后执行命令 ildasm 。
**********************************************************************
** Visual Studio 2017 Developer Command Prompt v15.9.13
** Copyright (c) 2017 Microsoft Corporation
**********************************************************************
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Community>ildasm
应用程序启动后，加载上一个应用程序的可执行文件（或程序集）
此图片未提供替代文字 双击Main方法以查看Microsoft中间语言（MSIL）信息。
.method private hidebysig static void Main() cil managed
{
.entrypoint
// Code size 41 (0x29)
.maxstack 8
IL_0000: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Sealed::.ctor()
IL_0005: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Sealed::DoStuff()
IL_000a: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Derived::.ctor()
IL_000f: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Base::DoStuff()
IL_0014: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Base::.ctor()
IL_0019: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Base::DoStuff()
IL_0028: ret
} // end of method Program::Main
您可以看到每个类都使用 newobj 通过将对象引用推入堆栈并使用 callvirt 来调用DoStuff的后期绑定来创建新实例（ ）各自对象的方法。
根据此信息判断，密封，派生和基类均由编译器以相同方式进行管理。可以肯定的是，让我们通过使用Visual Studio中的“反汇编”窗口分析 JIT编译的代码来做更深入的了解。
通过在工具>选项>调试>常规下选择启用地址级调试来启用反汇编。
此图片未提供替代文字 在应用程序的开头设置一个制动点，然后开始调试。一旦应用程序遇到故障，请选择 Debug> Windows> Disassembly 。打开Disassembly窗口。
--- C:\Users\Ivan Porta\source\repos\ConsoleApp1\Program.cs --------------------
{
0066084A in al,dx
0066084B push edi
0066084C push esi
0066084D push ebx
0066084E sub esp,4Ch
00660851 lea edi,[ebp-58h]
00660854 mov ecx,13h
00660859 xor eax,eax
0066085B rep stos dword ptr es:[edi]
0066085D cmp dword ptr ds:[5842F0h],0
00660864 je 0066086B
00660866 call 744CFAD0
0066086B xor edx,edx
0066086D mov dword ptr [ebp-3Ch],edx
00660870 xor edx,edx
00660872 mov dword ptr [ebp-48h],edx
00660875 xor edx,edx
00660877 mov dword ptr [ebp-44h],edx
0066087A xor edx,edx
0066087C mov dword ptr [ebp-40h],edx
0066087F nop
Sealed sealedClass = new Sealed();
00660880 mov ecx,584E1Ch
00660885 call 005730F4
0066088A mov dword ptr [ebp-4Ch],eax
0066088D mov ecx,dword ptr [ebp-4Ch]
00660890 call 00660468
00660895 mov eax,dword ptr [ebp-4Ch]
00660898 mov dword ptr [ebp-3Ch],eax
sealedClass.DoStuff();
0066089B mov ecx,dword ptr [ebp-3Ch]
0066089E cmp dword ptr [ecx],ecx
006608A0 call 00660460
006608A5 nop
Derived derivedClass = new Derived();
006608A6 mov ecx,584F3Ch
006608AB call 005730F4
006608B0 mov dword ptr [ebp-50h],eax
006608B3 mov ecx,dword ptr [ebp-50h]
006608B6 call 006604A8
006608BB mov eax,dword ptr [ebp-50h]
006608BE mov dword ptr [ebp-40h],eax
derivedClass.DoStuff();
006608C1 mov ecx,dword ptr [ebp-40h]
006608C4 mov eax,dword ptr [ecx]
006608C6 mov eax,dword ptr [eax+28h]
006608C9 call dword ptr [eax+10h]
006608CC nop
Base BaseClass = new Base();
006608CD mov ecx,584EC0h
006608D2 call 005730F4
006608D7 mov dword ptr [ebp-54h],eax
006608DA mov ecx,dword ptr [ebp-54h]
006608DD call 00660490
006608E2 mov eax,dword ptr [ebp-54h]
006608E5 mov dword ptr [ebp-44h],eax
BaseClass.DoStuff();
006608E8 mov ecx,dword ptr [ebp-44h]
006608EB mov eax,dword ptr [ecx]
006608ED mov eax,dword ptr [eax+28h]
006608F0 call dword ptr [eax+10h]
006608F3 nop
}
0066091A nop
0066091B lea esp,[ebp-0Ch]
0066091E pop ebx
0066091F pop esi
00660920 pop edi
00660921 pop ebp
00660922 ret
正如我们在前面的代码中看到的那样，虽然对象的创建是相同的，但是执行调用密封和派生/基类的方法的指令略有不同。将数据移入RAM的寄存器（移动指令）后，调用密封方法，在实际调用该方法之前，先对dword ptr [ecx]和ecx（cmp指令）进行比较。
根据Torbjorn Granlund撰写的报告，AMD和Intel x86处理器的指令等待时间和吞吐量，Intel Pentium 4中以下指令的速度为：
总而言之，当今编译器和处理器的优化已使密封和未密封分类之间的性能变得如此之小，以至于与大多数应用程序无关。
参考