接口的空实现会减慢执行速度吗？ [复制]答案

【问题标题】：Does an empty implementation of an interface slow down execution? [duplicate]接口的空实现会减慢执行速度吗？ [复制]
【发布时间】：2013-11-01 12:32:16
【问题描述】：

如果我在一个类中实现一个接口，它绝对什么都不做，它会减慢调用它的代码吗？例子2（NoLogger）对代码速度有影响吗，用在什么地方？

示例代码：

interface ILogger{
    void Write(string text);
}

class TextLogger : ILogger {
    public void Write(string text){
        using (var sw = new StreamWriter(@"C:\log.txt"))
        {
            sw.WriteLine(text);
        }
    }
}

class NoLogger : ILogger{
    public void Write(string text){
        //Do absolutely nothing
    }
}

实现一、TextLogger

void Main(){
        ILogger tl = new TextLogger();
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            tl.Write(i.ToString());
        }
 }

实现 2，NoLogger

void Main(){
        ILogger tl = new NoLogger();
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            tl.Write(i.ToString());
        }
 }

当然，示例 1（文本记录器）会减慢执行它的代码的速度，因为它实际上做了一些事情。

但是示例 2 呢？编译器是否足够智能，能够判断出即使实例化了一个类并调用了一个方法，也绝对没有代码可以在任何路径上执行任何操作，而只是在编译时忽略它？

【问题讨论】：

如果您使用优化构建（发布模式），对Write 的调用可能会内联，因此堆栈不必处理额外的“框架” " 用于方法调用。当正文为空时，内联可能意味着什么都不做。但是，C# 编译器不会删除对方法的调用。

标签： c# .net compiler-construction

【解决方案1】：

我认为我们可以将其概括为“JIT 是否会内联接口方法的虚拟调用”——我强烈怀疑答案是否定的（要做到这一点，它会需要证明所涉及的实现类型只能是一种具体类型，这比我预期的要多）。

当然，您可以在调用的情况下运行 500,000,000 次，而无需任何操作 - 然后您将有一个合理的起点作为答案。

另请注意：即使Write 什么都不做：仍然需要执行i.ToString()，因为可能会产生副作用。

我怀疑您应该查看[Conditional("...")] 属性。这确实改变了一些事情。很多。例如：

public static class Logger
{
    [Conditional("TRACE")]
    public static void Write(string text)
    {
       // some stuff
    }
}

现在；如果我们编译这个没有定义的TRACE符号：

static void Main()
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        Logger.Write(i.ToString());
    }
 }

我们的代码被编译为：

static void Main()
{
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
    }
 }

调用被删除，但也：任何参数评估（i.ToString()）也被删除。如果我们使用定义的 TRACE 符号进行编译 - 那么代码就存在了。

【讨论】：

我不知道 .NET JIT 是否这样做，但许多 JIT 编译器，用于 Java 和动态语言，执行内联虚拟调用并执行其他有条件的优化，可能必须恢复稍后。

【解决方案2】：

编译器是否足够聪明，可以判断出，即使实例化了一个类并调用了一个方法，也绝对没有任何代码可以在任何路径上执行任何操作，而只是在编译时忽略它？

编译器无法合法地完全消除调用。至少，编译器必须评估您传递给被调用方法的所有表达式 - 具体而言，在您的示例中，i.ToString() 将被调用 100 次，无论实现实际做什么。编译器无法对其进行优化，否则在参数表达式有副作用的情况下可能会意外改变程序的语义。

【讨论】：

与确定Write 调用没有任何作用相比，确定i.ToString() 没有副作用是一个简单的练习。你是对的，参数评估代码不能随便丢弃，但这也是代码，可以优化。
要比较的事情是：我们知道Write 是一个空方法的代码for (int i = 0; i < 100; i++) { tl.Write(i.ToString()); } 会比代码for (int i = 0; i < 100; i++) { i.ToString(); } 运行得慢吗？ Write 是接口方法还是真正的非虚拟方法有关系吗？

【解决方案3】：

有一个interesting blog entry here 描述了.net JIT 编译器进行动态分析以确定您是否一遍又一遍地调用相同的虚函数，然后对其进行去虚拟化并可能内联它。为此，在应用程序运行时对代码进行了修补。

因此它不会评估为无操作，但 JIT 编译器将消除与调用方法相关的大部分开销。

【讨论】：