c# - 使用和不使用静态构造函数的静态类型性能

Question

在“性能与懒惰”段落中关于单例的文章中，Jon Skeet 写道：

如果您的单例实例在相对紧凑的循环中被引用，这可能会产生（相对）显着的性能差异。

据我了解，他的意思是两种情况之间的区别：有和没有静态构造函数。

但是，尽管有这些话，但对我来说，这种差异的原因仍然很模糊：

这可以提高性能，因为它允许 JIT 编译器进行一次检查（例如在方法的开头）以确保类型已被初始化，然后从那时起假定它。

如果存在静态构造函数，JIT 编译器会做什么？

Answer 1

两种方法没有太大的性能差异。除非你在一个紧密的循环中调用它们。

单例和静态类的最大区别在于单例可以实现接口。您可以将单例类作为参数传递。

编辑

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除非你在一个紧密的循环中调用它们

单例实例变体较慢，因为您必须访问两个内存操作才能获得该值。

1. 静态存储

2. 和正常的内存存储

   但是对于正常通话来说，差异可以忽略不计。当您在一个巨大的循环中调用它时，这种差异将会增加，并且静态类在这种情况下会表现得更好。

Answer 2

Jon Skeet 实际上是指您创建单例对象的实例。如果您在静态构造函数中创建它，那么框架会确保它只执行一次并且不需要取出锁。

但是，如果您在第一次访问实例时使用 Lazy 或使用一些自定义代码来生成实例，那么这可能会更慢。

他是说，如果您在循环中访问单例实例，那么静态构造函数会更快。

Answer 3

我通过CA1810规则解释找到了关于性能的答案。

当类型声明显式静态构造函数时，即时 (JIT) 编译器会对该类型的每个静态方法和实例构造函数添加检查，以确保先前调用了静态构造函数。当访问任何静态成员或创建该类型的实例时，将触发静态初始化。但是，如果您声明该类型的变量但不使用它，则不会触发静态初始化，这在初始化更改全局状态时可能很重要。当所有静态数据都内联初始化并且未声明显式静态构造函数时，Microsoft 中间语言 (MSIL) 编译器将 beforefieldinit 标志和用于初始化静态数据的隐式静态构造函数添加到 MSIL 类型定义。当 JIT 编译器遇到 beforefieldinit 标志时，大多数时候不会添加静态构造函数检查。静态初始化保证在访问任何静态字段之前的某个时间发生，但不会在调用静态方法或实例构造函数之前发生。请注意，静态初始化可以在声明该类型的变量后的任何时间发生。