为什么不能优化？

Question

我有一个用于添加向量的函数，如下所示：

public static Vector AddVector(Vector v1, Vector v2)
{
    return new Vector(
      v1.X + v2.X,
      v1.Y + v2.Y,
      v1.Z + v2.Z);
}

不是很有趣。但是，我为向量重载了“+”运算符，并在重载中调用了 AddVector 函数以避免代码重复。我很好奇这是否会导致两个方法调用，或者是否会在编译或 JIT 时进行优化。我发现它确实导致了两个方法调用，因为通过复制 AddVector 的代码以及 '+' 和 '* 中的点积方法，我设法获得了 10% 的 total 性能' 运算符重载方法。当然，这是一个小众案例，因为它们每秒被调用数万次，但我没想到会这样。我想我希望该方法可以内联到其他方法或其他方法中。而且我认为这不仅仅是方法调用的开销，还有将方法参数复制到另一个方法（它们是结构）中。

没什么大不了的，我可以复制代码（或者可能只是删除 AddVector 方法，因为我从不直接调用它）但是当我决定为某事创建一个方法时，它会在未来困扰我很多，比如将一个大方法拆分为几个较小的方法。

Answer 1

如果您编译到调试模式或在附加调试器的情况下开始该过程（尽管您可以稍后添加），则不会发生包括内联在内的一大类 JIT 优化。

尝试重新运行测试，方法是在发布模式下编译它，然后在不附加调试器的情况下运行它（在 VS 中为 Ctrl+F5），看看是否看到了预期的优化。

Answer 2

“我想这不仅仅是方法调用的开销，还有将方法参数复制到另一个方法（它们是结构）。”

你为什么不测试一下呢？编写一个引用两个向量结构而不是结构本身的 AddVector 版本。

Answer 3

不要认为struct 是性能的正确选择。在某些情况下，复制成本可能很高。直到你测量你才知道。此外，structs 具有 spooky 行为，尤其是当它们是可变的时，但即使它们不是。

另外，别人说的都是对的：

• 在调试器下运行将禁用 JIT 优化，使您的性能测量无效。
• 在调试模式下编译也会使性能测量无效。

Answer 4

我在发布模式下使用了 VS，并且我在没有调试的情况下运行，所以这不能怪罪。在 Release 文件夹中运行 .exe 会产生相同的结果。我安装了 .NET 3.5 SP1。

我是否使用结构取决于我创建了多少东西以及复制与引用时它有多大。

Answer 5

你说Vector 是一个结构。根据a blog post from 2004，值类型是不内联方法的一个原因。我不知道在此期间规则是否发生了变化。

Answer 6

我只能想到一个优化，也许你想要一个 vOut 参数，这样你就可以避免调用 new() 从而减少垃圾收集 - 当然，这完全取决于你对返回的vector 以及是否需要持久化它，以及是否遇到垃圾收集问题。