C# lambda 分配和收集

Question

我今天看到关于 ConcurrentDictionary 方法的一些性能差异，我认为这是过早的微优化。

然而，经过一番思考，我意识到（如果我没记错的话），每次我们将 lambda 传递给方法时，CLR 都需要分配内存，传递适当的闭包（如果需要），然后过段时间再收吧。

三种可能：

没有闭包的 Lambda：

// the lambda should internally compile to a static method, 
// but will CLR instantiate a new ManagedDelegate wrapper or
// something like that?
return concurrent_dict.GetOrAdd(key, k => ValueFactory(k));

带闭包的 Lambda：

// this is definitely an allocation
return concurrent_dict.GetOrAdd(key, k => ValueFactory(k, stuff));

外部检查（如锁定前检查条件）：

// no lambdas in the hot path
if (!concurrent_dict.TryGetValue(key, out value))
    return concurrent_dict.GetOrAdd(key, k => ValueFactory(k));

第三种情况显然是免分配的，第二种则需要分配。

但是第一种情况（没有捕获的 lambda）是否完全没有分配（至少在较新的 CLR 版本中）？另外，这是运行时的实现细节，还是标准规定的？

Answer 1

如果分配是指生成的 DisplayClass，那么第一种情况将是免费分配。但它仍然需要一些分配，例如Func<Key, Value>。

6.5.3 Implementation example
public delegate void D();
The simplest form of an anonymous function is one that captures no outer variables:
class Test
{
    static void F() {
        D d = () => { Console.WriteLine("test"); };
    }
}
This can be translated to a delegate instantiation that references a compiler generated static method in which the code of the anonymous function is placed:
class Test
{
    static void F() {
        D d = new D(__Method1);
    }
    static void __Method1() {
        Console.WriteLine("test");
    }
}

如果您想检查每种情况下发生了什么，（static\instance 字段、本地、this、共享生成的对象）

看看 C# specification 节 6.5.3 匿名函数的实现示例

Answer 2

首先，CLR 不知道 lambda 是什么。这是一个 C# 概念。它被编译掉了。 C# 语言为您提供了一个委托值，您可以在其中编写 lambda。

C# 不保证委托实例（或底层方法）是否共享。事实上，我相信共享 lambda 委托的初始化是线程不安全和活泼的。因此，根据时间安排，您可能只会看到一个或多个委托实例。

所以这是语言的实现细节。

实际上，您可以依赖共享的表格 1 和 3。这对性能很重要。如果不是这种情况，我认为它会被视为高优先级错误。

C# lambda 分配和收集

C# lambda allocation and collection

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