.NET 会在编译前优化代码吗？

Question

我在浏览我的代码时想起了 ActionScript 编译器所做的事情：它简化了 unnecessary/redundant 代码，然后编译结果。我想知道 C# 是否具有相同类型的过程。

如果我的理解正确，并假设这是有效的 ActionScript（我知道它不是），编译器会采用：

byte[] result = ServerWC.UploadValues("http://localhost", srvNvc);
Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(result));

并将其简化为：

Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(ServerWC.UploadValues("http://localhost", srvNvc)));

编译之前。优化发生在哪个编译器、C#->IL 或 IL->machine？所有的编译器都是这样工作的吗？

Answer 1

您发布的代码中没有任何不必要的内容。您的更改根本没有真正进行任何简化 - 您只是将伪命令式代码块更改为单个表达式。

.NET 编译过程有点复杂 - 首先，您拥有安全的托管 C#。然后，您将拥有安全的托管 IL。最后，你得到了不安全的原生 x86 程序集（例如）。

IL 基本上是基于堆栈的。所以你的代码会变成这样：

call UploadValues
call Encoding::ASCII
call Encoding.GetString
call Console::WriteLine

（不用说，这是严重过度简化的 - 但它是一种相当高级的 "assembly-like" 语言）

你可以看到，即使在这里，也不再有任何局部变量，真的。它只是虚拟堆栈上的一个值。当然，不同的编译器有权以不同的方式实现这一点。例如，你可以得到这样的东西：

call UploadValues
stloc.0
ldloc.0
call Encoding::ASCII
call Encoding.GetString
call Console::WriteLine

但很明显，这确实是一个额外的步骤，而不是一个缺失的优化:)

不过，新的 Roslyn 编译器确实利用了一些旧编译器所没有的东西。例如，如果在同一个方法中多次使用同一个本地，它也有可能避免本地 - 今天的问题 .

就是一个很好的例子

但是，这里发生的任何事情都不一定会影响结果代码的性能。下一步，从 IL 到 x86 的 JIT 编译，是执行大部分优化的部分。这包括决定将 IL 中的局部变量和虚拟堆栈表示为寄存器中的值等。

至于 ActionScript，我假设从 AS3 开始也是如此。差异可能存在于旧的解释版本中，但是当它跳转到一个完整的 JITted 虚拟机时，这种差异可能就消失了。

Answer 2

你为什么不试试呢？在 Reflector 中我可以看到这里没有执行这样的优化：

private void m1()
{
    byte[] result = ServerWC.UploadValues("http://localhost", this.srvNvc);
    Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(result));
}

private void m2()
{
    Console.WriteLine(Encoding.ASCII.GetString(ServerWC.UploadValues("http://localhost", this.srvNvc)));
}

发布版本的 IL 代码：

.method private hidebysig instance void m1() cil managed
{
    .maxstack 2
    .locals init (
        [0] uint8[] result)
    L_0000: ldstr "http://localhost"
    L_0005: ldarg.0 
    L_0006: ldfld object Test.Program::srvNvc
    L_000b: call uint8[] Test.ServerWC::UploadValues(string, object)
    L_0010: stloc.0 
    L_0011: call class [mscorlib]System.Text.Encoding [mscorlib]System.Text.Encoding::get_ASCII()
    L_0016: ldloc.0 
    L_0017: callvirt instance string [mscorlib]System.Text.Encoding::GetString(uint8[])
    L_001c: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    L_0021: ret 
}

.method private hidebysig instance void m2() cil managed
{
    .maxstack 8
    L_0000: call class [mscorlib]System.Text.Encoding [mscorlib]System.Text.Encoding::get_ASCII()
    L_0005: ldstr "http://localhost"
    L_000a: ldarg.0 
    L_000b: ldfld object Test.Program::srvNvc
    L_0010: call uint8[] Test.ServerWC::UploadValues(string, object)
    L_0015: callvirt instance string [mscorlib]System.Text.Encoding::GetString(uint8[])
    L_001a: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
    L_001f: ret 
}

不过，编译器可以进行优化。例如，不编译未到达的语句（在 return 或抛出异常之后）。同样，JIT 也进行优化。例如，如果您有泛型类型或方法，并且将泛型值与 null 进行比较，如果实际构造的类型是值类型，则不会对这部分代码进行 JITted。

不过您的示例有所不同。 C# 是一种命令式语言，在这里您明确告知必须创建局部变量。您甚至可以调试变量（也可以在发布模式下），这意味着它已经创建。在您的构造中，可能调用该方法而不使用局部变量，但您指示编译器创建一个。（尽管编译器优化了未使用的变量）。

.NET 会在编译前优化代码吗？

Does .NET optimize the code before compiling?

c#

compiler-construction

jit