.NET 乘法优化答案

【问题标题】：.NET multiplication optimization.NET 乘法优化
【发布时间】：2010-09-14 17:18:53
【问题描述】：

编译器是否优化了任何乘以 1 的乘法？也就是说，考虑：

int a = 1;
int b = 5 * a;

表达式 5 * a 会被优化为 5 吗？如果不是，如果a被定义为：

const int a = 1;

【问题讨论】：

标签： c# .net optimization compiler-construction multiplication

【解决方案1】：

它会在编译时预先计算任何常量表达式，包括字符串连接。如果没有 const，它将被单独放置。

你的第一个例子编译成这个 IL：

.maxstack 2
.locals init ([0] int32, [1] int32)

ldc.i4.1   //load 1
stloc.0    //store in 1st local variable
ldc.i4.5   //load 5
ldloc.0    //load 1st variable
mul        // 1 * 5
stloc.1    // store in 2nd local variable

第二个例子编译成这样：

.maxstack 1
.locals init ( [0] int32 )

ldc.i4.5 //load 5 
stloc.0  //store in local variable

【讨论】：

即使没有 const，一个称职的编译器也会知道 'a' 在分配和使用之间不会改变。
一个称职的编译器可以假设，但它不知道是否出于某种原因将 int 压入堆栈会阻止它加载到局部变量中。
是优化还是不优化？
我在 3.0 编译器中使用了这些切换：/utf8output /debug- /optimize+ /w:4
这太奇怪了，有点蹩脚——过去 20 或 30 年任何体面的编译器都会优化它

【解决方案2】：

恒定传播是最常见和最简单的优化之一。

【讨论】：

【解决方案3】：

编译器在这里优化的不是乘以 1 本身，而是在编译时使用已知值的算术运算。所以是的，编译器会优化你的例子中的所有数学，不管有没有const。

编辑：一个胜任的编译器，我应该说。

【讨论】：

我编译和反汇编它并没有优化掉非常量表达式。
JIT 是否有可能在运行时对其进行优化？
@Neil Williams：你希望如此，但 JIT 真的不是你可以在编译时弄清楚的地方。

【解决方案4】：

查看单声道编译器生成的代码，带有非常量 a 的版本在运行时执行乘法运算。也就是说，乘法没有被优化。如果你做一个 const，那么乘法就会被优化出来。

Microsoft 编译器可能有更激进的编译器，最好的解决方案是查看编译器生成的代码，看看它在做什么。

【讨论】：