.NET动态方法。 最棒的表演

在动态方法中创建动态方法的最佳方法是什么,但如果在VS中编译则具有相同的效率?

说我要创建一个计算器。 用户输入公式表示A + B / C * 0.5;

我想要的是能够创建类似Func的东西,它将接受A,B,C作为双参数并返回double。

参数类型和返回类型始终为double。 参数数量是可变的,但至少有一个。

这些公式可以经常更改/添加。 一旦公式’编译’,它将成为低延迟代码的一部分,可以被称为1000次/秒。

我需要找到简单可靠的方法来构建它,但它必须具有静态构建和优化方法的精确性能质量

我已经在此发现了Microsoft博客( 生成动态方法 ),并比较了静态方法,编译表达式树和IL注入之间的性能。

这是代码:

static void Main(string[] args) { double acc = 0; var il = ILFact(); il.Invoke(1); var et = ETFact(); et(1); Stopwatch sw = new Stopwatch(); for (int k = 0; k < 10; k++) { long time1, time2; sw.Restart(); for (int i = 0; i < 30000; i++) { var result = CSharpFact(i); acc += result; } sw.Stop(); time1 = sw.ElapsedMilliseconds; sw.Restart(); for (int i = 0; i < 30000; i++) { double result = il.Invoke(i); acc += result; } sw.Stop(); time2 = sw.ElapsedMilliseconds; sw.Restart(); for (int i = 0; i < 30000; i++) { var result = et(i); acc += result; } sw.Stop(); Console.WriteLine("{0,6} {1,6} {2,6}", time1, time2, sw.ElapsedMilliseconds); } Console.WriteLine("\n{0}...\n", acc); Console.ReadLine(); } static Func ILFact() { var method = new DynamicMethod( "factorial", typeof(int), new[] { typeof(int) } ); var il = method.GetILGenerator(); var result = il.DeclareLocal(typeof(int)); var startWhile = il.DefineLabel(); var returnResult = il.DefineLabel(); // result = 1 il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1); il.Emit(OpCodes.Stloc, result); // if (value <= 1) branch end il.MarkLabel(startWhile); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1); il.Emit(OpCodes.Ble_S, returnResult); // result *= (value--) il.Emit(OpCodes.Ldloc, result); il.Emit(OpCodes.Ldarg_0); il.Emit(OpCodes.Dup); il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1); il.Emit(OpCodes.Sub); il.Emit(OpCodes.Starg_S, 0); il.Emit(OpCodes.Mul); il.Emit(OpCodes.Stloc, result); // end while il.Emit(OpCodes.Br_S, startWhile); // return result il.MarkLabel(returnResult); il.Emit(OpCodes.Ldloc, result); il.Emit(OpCodes.Ret); return (Func)method.CreateDelegate(typeof(Func)); } static Func ETFact() { // Creating a parameter expression. ParameterExpression value = Expression.Parameter(typeof(int), "value"); // Creating an expression to hold a local variable. ParameterExpression result = Expression.Parameter(typeof(int), "result"); // Creating a label to jump to from a loop. LabelTarget label = Expression.Label(typeof(int)); // Creating a method body. BlockExpression block = Expression.Block( // Adding a local variable. new[] { result }, // Assigning a constant to a local variable: result = 1 Expression.Assign(result, Expression.Constant(1)), // Adding a loop. Expression.Loop( // Adding a conditional block into the loop. Expression.IfThenElse( // Condition: value > 1 Expression.GreaterThan(value, Expression.Constant(1)), // If true: result *= value -- Expression.MultiplyAssign(result, Expression.PostDecrementAssign(value)), // If false, exit from loop and go to a label. Expression.Break(label, result) ), // Label to jump to. label ) ); // Compile an expression tree and return a delegate. return Expression.Lambda>(block, value).Compile(); } static int CSharpFact(int value) { int result = 1; while (value > 1) { result *= value--; } return result; } 

这是在i7-920上进行的3次运行。 构建 – 发布x64

 583 542 660 577 578 666 550 558 652 576 575 648 570 574 641 560 554 640 558 551 650 561 551 666 624 638 683 564 581 647 -3778851060... 482 482 557 489 490 580 514 517 606 541 537 626 551 524 641 563 555 631 552 558 644 572 541 652 591 549 652 562 552 639 -3778851060... 482 482 560 507 503 591 525 543 596 555 531 609 553 556 634 540 552 640 579 598 635 607 554 639 588 585 679 547 560 643 -3778851060... 

平均值:554 549 634

静态vs IL – IL快1% (!)不知道为什么

静态与ET – 静态比表达式树快14%


编辑(2014年2月) :我刚刚在.NET 4.5和更快的CPU上运行上面的代码(略微修改)并获得了新的结​​果集: 方法/ ET – 9%,方法/ IL – 4%

因此,以前的结果不再有效 – 静态方法调用总是更快 ..

*不确定它是新硬件( i7-3820 )还是新的.NET,或者我在旧测试中做错了。*

另一个有趣的结果是,在32位中 ,完全相同的代码显示3之间没有任何区别

 Method IL ET -------------------- 368 382 399 367 382 399 367 382 399 367 382 400 367 383 400 367 382 399 367 383 399 367 382 399 367 382 399 367 383 400 367 382 399 367 382 399 367 382 399 367 382 399 367 383 400 367 382 400 367 383 399 367 383 400 367 382 399 367 382 400 -7557702120... -------------------- 367.05 382.30 399.35 

您应该创建并Compile()表达式树。

这是一个使用编译代码的动态计算器的示例。 来源可用。

http://www.c-sharpcorner.com/UploadFile/mgold/CodeDomCalculator08082005003253AM/CodeDomCalculator.aspx

它取决于使用和优化。 如果您的测试不完美,基准测试可能会失败。 你必须知道正确的规则。

第一条规则

  • 静态方法可以在编译时进行优化,也可以内联。
  • IL发射方法(DynamicMethod)在纯IL方面可以更快,因为您可以根据需要进行优化(如果您能够比标准优化器更好地进行优化)
  • 表达式树基于DynamicMethod,但您无法手动优化它。

第二条规则

  • 性能由调用机制和方法的纯执行来表示。
  • 使用委托的调用方法意味着开销
  • 内联抑制调用机制。
  • DynamicMethod只能在其他DynamicMethod中内联
  • DynamicMethod和Expression Tree大部分时间都是使用委托调用的。
  • 委托实例方法比委托静态方法更快。

请记住:

  • 对于身体较小的方法,静态方法通常更快。
  • 如果呼叫机制不是陷阱,DynamicMethod可以更快。
  • 表达式树不能比DynamicMethod更快,但有时(很少)比静态方法更快,这取决于你如何“表达它”。

结论:

表现取决于背景。 如果可能的话,继续使用静态方法。 如果优化器更改,性能可能会发生变