以下代码作为我们测试的参考,让我们使用 Ildasm.exe (IL Disassembler) 工具分析编译器生成的Microsoft 中间语言 (MSIL)信息。
public sealed class Sealed
{
public string Message { get; set; }
public void DoStuff() { }
}
public class Derived : Base
{
public sealed override void DoStuff() { }
}
public class Base
{
public string Message { get; set; }
public virtual void DoStuff() { }
}
static void Main()
{
Sealed sealedClass = new Sealed();
sealedClass.DoStuff();
Derived derivedClass = new Derived();
derivedClass.DoStuff();
Base BaseClass = new Base();
BaseClass.DoStuff();
}
要运行此工具,请打开 Visual Studio 的开发人员命令提示符并执行命令ildasm。
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** Visual Studio 2017 Developer Command Prompt v15.9.13
** Copyright (c) 2017 Microsoft Corporation
**********************************************************************
C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Community>ildasm
启动应用程序后,加载前一个应用程序的可执行文件(或程序集)
没有为此图像提供替代文本 双击 Main 方法以查看 Microsoft 中间语言 (MSIL) 信息。
.method private hidebysig static void Main() cil managed
{
.entrypoint
// Code size 41 (0x29)
.maxstack 8
IL_0000: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Sealed::.ctor()
IL_0005: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Sealed::DoStuff()
IL_000a: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Derived::.ctor()
IL_000f: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Base::DoStuff()
IL_0014: newobj instance void ConsoleApp1.Program/Base::.ctor()
IL_0019: callvirt instance void ConsoleApp1.Program/Base::DoStuff()
IL_0028: ret
} // end of method Program::Main
如您所见,每个类都使用newobj通过将对象引用推入堆栈来创建新实例,并callvirt调用其各自对象的 DoStuff() 方法的后期绑定。
根据这些信息判断,编译器似乎以相同的方式管理密封类、派生类和基类。可以肯定的是,让我们通过使用 Visual Studio 中的反汇编窗口分析JIT 编译的代码来更深入地了解。
通过在Tools > Options > Debugging > General下选择 Enable address-level debugging 来启用反汇编。
没有为此图像提供替代文本 在应用程序的开头设置一个刹车点并开始调试。一旦应用程序达到制动点,通过选择Debug > Windows > Disassembly打开 Disassembly 窗口。
--- C:\Users\Ivan Porta\source\repos\ConsoleApp1\Program.cs --------------------
{
0066084A in al,dx
0066084B push edi
0066084C push esi
0066084D push ebx
0066084E sub esp,4Ch
00660851 lea edi,[ebp-58h]
00660854 mov ecx,13h
00660859 xor eax,eax
0066085B rep stos dword ptr es:[edi]
0066085D cmp dword ptr ds:[5842F0h],0
00660864 je 0066086B
00660866 call 744CFAD0
0066086B xor edx,edx
0066086D mov dword ptr [ebp-3Ch],edx
00660870 xor edx,edx
00660872 mov dword ptr [ebp-48h],edx
00660875 xor edx,edx
00660877 mov dword ptr [ebp-44h],edx
0066087A xor edx,edx
0066087C mov dword ptr [ebp-40h],edx
0066087F nop
Sealed sealedClass = new Sealed();
00660880 mov ecx,584E1Ch
00660885 call 005730F4
0066088A mov dword ptr [ebp-4Ch],eax
0066088D mov ecx,dword ptr [ebp-4Ch]
00660890 call 00660468
00660895 mov eax,dword ptr [ebp-4Ch]
00660898 mov dword ptr [ebp-3Ch],eax
sealedClass.DoStuff();
0066089B mov ecx,dword ptr [ebp-3Ch]
0066089E cmp dword ptr [ecx],ecx
006608A0 call 00660460
006608A5 nop
Derived derivedClass = new Derived();
006608A6 mov ecx,584F3Ch
006608AB call 005730F4
006608B0 mov dword ptr [ebp-50h],eax
006608B3 mov ecx,dword ptr [ebp-50h]
006608B6 call 006604A8
006608BB mov eax,dword ptr [ebp-50h]
006608BE mov dword ptr [ebp-40h],eax
derivedClass.DoStuff();
006608C1 mov ecx,dword ptr [ebp-40h]
006608C4 mov eax,dword ptr [ecx]
006608C6 mov eax,dword ptr [eax+28h]
006608C9 call dword ptr [eax+10h]
006608CC nop
Base BaseClass = new Base();
006608CD mov ecx,584EC0h
006608D2 call 005730F4
006608D7 mov dword ptr [ebp-54h],eax
006608DA mov ecx,dword ptr [ebp-54h]
006608DD call 00660490
006608E2 mov eax,dword ptr [ebp-54h]
006608E5 mov dword ptr [ebp-44h],eax
BaseClass.DoStuff();
006608E8 mov ecx,dword ptr [ebp-44h]
006608EB mov eax,dword ptr [ecx]
006608ED mov eax,dword ptr [eax+28h]
006608F0 call dword ptr [eax+10h]
006608F3 nop
}
0066091A nop
0066091B lea esp,[ebp-0Ch]
0066091E pop ebx
0066091F pop esi
00660920 pop edi
00660921 pop ebp
00660922 ret
正如我们在前面的代码中看到的,虽然对象的创建是相同的,但调用密封类和派生类/基类的方法所执行的指令略有不同。将数据移入RAM的寄存器(mov指令)后,调用密封方法,在实际调用该方法之前执行dword ptr [ecx]和ecx(cmp指令)的比较。
根据 Torbj¨orn Granlund 撰写的报告,AMD 和 Intel x86 处理器的指令延迟和吞吐量,Intel Pentium 4 中以下指令的速度为:
- mov:有 1 个周期作为延迟,处理器可以在这种类型的每个周期内维持 2.5 条指令
- cmp:有 1 个周期作为延迟,处理器可以在这种类型的每个周期中维持 2 条指令
综上所述,现在编译器和处理器的优化使得密封类和非密封类之间的性能基本上很少,以至于与大多数应用程序无关。
参考