是否有 C# 代码可以直接在 object 引用上调用 `brtrue`/`brfalse` 指令的 null-check 特性？

Question

如果标题有意义，请跳到下面我的问题部分。如果没有，这里有一些背景信息。

我正在写一些代码，正好用到了null-coalescing运算符。我的代码：

_handle = handle ?? throw new ArgumentNullException (nameof(handle));

_handle 和 handle 都是 class Handle 类型（我写的）。

我决定调查 IL。这是它吐出的内容：

...
IL_0002: ldarg.1      // handle
IL_0003: dup          
IL_0004: brtrue.s     IL_0012   // transfer to line that stores into _handle
IL_0006: pop          
IL_0007: ldstr        "handle"
IL_000c: newobj       instance void [mscorlib]System.ArgumentNullException::.ctor(string)
IL_0011: throw        
IL_0012: stfld        class Sandbox.V1.Handle Sandbox.V1.Spade::_handle
...

我在这里看到 brtrue.s（或者可能是代码略有不同的 brfalse.s）指令 (IL_0004) 并没有真正检查 handle 引用等于（或不等于）null (ldnull).
相反，它直接在 handle 引用上调用 brfalse。

也就是说，它一开始并没有按照这样的思路去做：

...
IL_0001: ldarg.1      // handle
IL_0002: ldnull       
IL_0003: ceq          
IL_0004: brfalse.s    IL_0012   // transfer to line that stores into _handle
...

当然第二种方式生成的IL代码会多一些，但是为了本题的目的，我只敲了相关的部分。

问题：
1) 这两种方法之间是否存在任何可衡量的差异？
第一种方法（这是编译器对我上面的 C# 代码所做的）直接在 object 引用上调用 brtrue/false)，而第二种方法在 brtrue/false 的比较结果上调用 brtrue/false =65=] 和 ldnull（这是编译器用 == null 检查生成的内容）。
据我了解，第一种方法至少处理了一条较少的指令，因此在某种程度上，这是可以衡量的。
2) 如果是这样，有没有办法强制编译器在 C# 中为 null-checks 生成这样的 IL？
即在 C# 中编写 myObj != null 的等价物，其中生成的 IL 直接在 myObj 引用上调用 brtrue.s。

或者我错过了一些基本的东西？ IL 不是我的强项。
我也欢迎有人合理地说服我，我只是在这里疯了:)

提前致谢！

Answer 1

问题是您正在查看调试版本。如果您担心微优化，查看关闭优化的构建是荒谬的。

在发布版本中，handle == null 也将使用 btrue.s。然而，在调试版本中，生成的 IL 将尽可能接近实际的 C# 代码，以获得良好的调试体验。

以下代码：

public void M(object o) {
    if (o == null)
        throw new ArgumentException(); }

在Release模式下会输出如下IL：

IL_0000: ldarg.1
IL_0001: brtrue.s IL_0009
IL_0003: newobj instance void [mscorlib]System.ArgumentException::.ctor()
IL_0008: throw
IL_0009: ret

Answer 2

正如评论中提到的，IL 只是在执行代码时实际运行的部分。因此，关于您问题的第一部分，ldnull/ceq 版本较长这一事实自然意味着加载它需要稍微更长的时间到内存中，更多的指令供 JIT 分析和编译为本机代码。

然而，考虑到差异有多么微小，这些差异基本上可以忽略不计，并且由于它们是一次性活动，因此实际上与 JIT-ted 方法实际运行时的性能无关。为此，我们需要查看在 JIT 方法时实际生成了哪些指令，以及是否存在任何差异。

为此，我将两个动态方法放在一起，显式发出所需的 IL，并检查 JIT 为两个版本生成了哪些本机代码。

结果可能完全相同（具体来说，test XXX,XXX 后跟 je ...），因此显然 JIT 有能力识别这些 IL 模式并在以下情况下以相同的方式对待它们发出本机代码。

对于你问题的第二部分，如所示，一旦在Release模式下编译，生成的IL之间的差异就消失了，并且都使用较短的brfalse/brtrue方法。

是否有 C# 代码可以直接在 object 引用上调用 `brtrue`/`brfalse` 指令的 null-check 特性？

Is there C# code to invoke the null-check feature of `brtrue`/`brfalse` instruction directly on an object reference?

c#

.net

cil

opcode