c# - 使用 const 局部变量有运行时的好处吗？

Question

除了确保它们不能被更改（根据编译器错误的调整）之外，JIT 是否对 const locals 进行了任何优化？

例如。

public static int Main(string[] args)
{
    const int timesToLoop = 50;

    for (int i=0; i<timesToLoop; i++)
    {
        // ...
    }
}

Answer 1

生成的 IL 不同（使用 Release 模式）：

using constant local                   using normal local
---------------------------------------------------------------------
.entrypoint                            .entrypoint
.maxstack 2                            .maxstack 2
.locals init (                         .locals init (
    [0] int32 i)                           [0] int32 timesToLoop,
L_0000: ldc.i4.0                           [1] int32 i)
L_0001: stloc.0                        L_0000: ldc.i4.s 50 
L_0002: br.s L_0008                    L_0002: stloc.0 
L_0004: ldloc.0                        L_0003: ldc.i4.0  
L_0005: ldc.i4.1                       L_0004: stloc.1 
L_0006: add                            L_0005: br.s L_000b 
L_0007: stloc.0                        L_0007: ldloc.1 
L_0008: ldloc.0                        L_0008: ldc.i4.1 
L_0009: ldc.i4.s 50                    L_0009: add
L_000b: blt.s L_0004                   L_000a: stloc.1 
L_000d: ret                            L_000b: ldloc.1 
                                       L_000c: ldloc.0 
                                       L_000d: blt.s L_0007
                                       L_000f: ret 

正如您所看到的，编译器将所有变量使用替换为常量的值，从而导致堆栈更小。

Answer 2

我使用Snippet Compiler对代码进行了快速性能测试。我使用的代码如下：

    public static void Main()
    {
        DateTime datStart = DateTime.UtcNow;
        const int timesToLoop = 1000000;

        for (int i=0; i < timesToLoop; i++)
        {
            WL("Line Number " + i.ToString());
        }

        DateTime datEnd = DateTime.UtcNow;
        TimeSpan tsTimeTaken = datEnd - datStart;
        WL("Time Taken: " + tsTimeTaken.TotalSeconds);
        RL();
    }

请注意，WL 和 RL 只是读取和写入控制台的辅助方法。

为了测试非常量版本，我只是删除了const关键字。结果令人惊讶：

                        Time Taken (average of 3 runs)

Using const keyword         26.340s
Without const keyword       28.276s

我知道这是非常粗略的'n'ready 测试，但使用const关键字似乎算作有效的micro-optimization。

Answer 3

您的代码（使用 const）实际上将编译为：

public static int Main(string[] args){    
    for (int i=0; i < 50; i++)  
    {

    }
}

而变量将编译为变量：

public static int Main(string[] args){
    int timesToLoop = 50;    
    for (int i=0; i < timesToLoop; i++)  
    {

    }
}

Answer 4

这不是一个答案，只是认为分享这个会很好，但是文章没有明确提到运行时的好处：
编码标准规则#2：尽可能使用 const

摘录：
推理： 尽可能多地使用 const 的好处是编译器强制防止意外写入应该是只读的数据。

Answer 5

一个区别是，如果您的程序集引用了const另一个程序集中的字段，而您后来更改了该值，则引用程序集在重建之前仍将使用旧值。