C++CLI 优化了吗？答案

【问题标题】：Is C++CLI optimized?C++CLI 优化了吗？
【发布时间】：2019-08-06 02:11:34
【问题描述】：

如果我用 C++CLI/托管 C++ 编写程序，编译器会执行任何优化吗？

我知道对于 C#，有一些优化是在编译时完成的，大部分优化是由 JIT 完成的。 C++CLI 也一样吗？

一个类似的问题：我可以为 C++CLI 做相当于 -O2 标志的操作吗？我已经知道“-c Release”标志，但我不清楚它做了什么样的优化。

谢谢！

【问题讨论】：

您是使用 C++/CLI 编译器生成纯 MSIL，还是混合托管/原生？
顺便说一句，Microsoft Visual C++ 编译器没有 -c Release 选项。我认为您指的是项目构建系统，它反过来调用真正的编译器。真正的编译器有传统的优化标志：/O options
我使用 c++/cli 编译器来生成纯 MSIL，我相信，没有涉及原生。

【解决方案1】：

在生成本机代码时，C++/CLI 编译器支持与 Microsoft 的本机 C++ 编译器相同的优化。

在生成 MSIL 时，C++/CLI 编译器支持的优化数量较少（但仍比 C# 多），然后在 JIT 期间进行另一次优化（与适用于 C# 的 JIT 和 JIT 时间优化相同）。

例如，在生成 MSIL 时可以展开循环，但不能自动矢量化，因为 MSIL 没有 SIMD 指令。矢量化理论上仍然可以由 JIT 完成，但实际上 JIT 的资源限制意味着优化效果较差。

此外，由于语言设计，C++ 有一些优化，但 C# 没有。例如，C++ 模板（包括在 C++/CLI 中）针对模板参数的每个组合进行编译，而 .NET 泛型（包括在 C# 和 C++/CLI 中）仅基于泛型约束完全解析。

【讨论】：

感谢您的精彩回答！您是否知道 C++/CLI 编译器在生成 MSIL 之前进行了哪些优化？
@Verdagon：我不认为微软发布了他们的 C++ 编译器执行的优化的完整列表，没关系哪些目标架构可用（将 MSIL 扔到编译器的指令集列表中）可以与 SSE、SSE2、AVX 一起启用/禁用可能并不完全准确，但这是一种有用的思考方式）。但是，您可以预期在输出 MSIL 之前会发生诸如常量传播和公共子表达式消除之类的事情。 MSIL 很容易阅读，您可以使用 /Od 与 /O2 查看结果，看看优化了什么

【解决方案2】：

C++/CLI 代码总是在发布版本中进行优化，是的。谁是关键，你可以随意混合。太多本机 C++ 代码编译为 MSIL 时，这往往会出错。很难注意到，代码生成器可以处理任何兼容的 C++03 代码，并且很少会抱怨任何 C++1x 咒语。

一个很好的提醒，抖动与 C++ 编译器的后端没有太大区别。 MSIL 可以很好地与 LLVM 所需的 IR 进行比较。 MSVC++ 编译器用于本机代码的 IR 没有记录且不可见。

这使得将您包装在其自己的静态库或 DLL 中的本机 C++ 隔离是一种很好的做法。但是可以在功能级别进行混合，您可以使用#pragma un/managed 来回切换。

因此，正如您所猜测的那样，#pragma 非托管代码得到了优化器的全部喜爱，而#pragma managed 代码在运行时通过抖动得到了优化。您会发现在 this post 中记录的抖动优化。

【讨论】：

在生成 MSIL 的过程中确实进行了很多优化，但它们受限于 (a) MSIL 的表现力——例如缺乏 SIMD，以及 (b) 需要保留通过反射可见的调用堆栈和代码结构（CAS 使用反射）
当然，“总是”这个词太强了，无法描述发布配置中的优化——项目级设置会影响 MSIL 生成，附加调试器的存在通常会影响 JIT优化级别。