问题描述
出于某些奇怪的原因,除非该其他方法包含循环,否则该通用方法将不会在另一个方法中内联。有什么可以解释这种奇怪的行为?对于非泛型方法,无论有无循环,内联都会同时发生。
代码:
using System;
using System.Runtime.CompilerServices;
using SharpLab.Runtime;
[JitGeneric(typeof(int))]
public static class Genericops<T> where T : unmanaged
{
[MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
public static bool Less(T left,T right)
{
if (typeof(T) == typeof(byte)) return (byte)(object)left < (byte)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(sbyte)) return (sbyte)(object)left < (sbyte)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(ushort)) return (ushort)(object)left < (ushort)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(short)) return (short)(object)left < (short)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(uint)) return (uint)(object)left < (uint)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(int)) return (int)(object)left < (int)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(ulong)) return (ulong)(object)left < (ulong)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(long)) return (long)(object)left < (long)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(float)) return (float)(object)left < (float)(object)right;
if (typeof(T) == typeof(double)) return (double)(object)left < (double)(object)right;
return default;
}
}
[JitGeneric(typeof(int))]
public static class C<T> where T : unmanaged
{
public static bool M1(T a,T b)
{
return Genericops<T>.Less(a,b);
}
public static bool M2(T a,T b)
{
for(int i = 0; i<0; i++) {}
return Genericops<T>.Less(a,b);
}
}
JIT:(使用SharpLab反编译)
// All the type checks are omitted since the type is kNown during compile time
// This generated JIT equals to a direct int < int JIT.
Genericops`1[[system.int32,System.Private.CoreLib]].Less(Int32,Int32)
L0000: cmp ecx,edx
L0002: setl al
L0005: movzx eax,al
L0008: ret
// No Inlining
C`1[[system.int32,System.Private.CoreLib]].M1(Int32,Int32)
L0000: mov rax,Genericops`1[[system.int32,Int32)
L000a: jmp rax
// Direct Inline
C`1[[system.int32,System.Private.CoreLib]].M2(Int32,Int32) // Direct Inline
L0000: cmp ecx,al
L0008: ret
要点:
- 奇怪的是,即使它使生成的JIT大小变小,它也不会内联
C.M1()
中的方法调用-我也用不同的方法进行了测试。 - 这种奇怪的行为只有在方法是通用方法时才会发生,它总是内联直接的非通用实现。
- 这与通用方法中的类型开关有关。如果泛型方法不包含这些类型开关,则只要方法简短,即使没有
M1
属性,它也会在两种情况下内联(M2
和AggressiveInlining
)。 - 循环以某种启发式方式启动,从而导致内联发生。
此示例引起的问题是:
- 此行为是故意的还是错误?
- 是否有一种方法可以保证
Less()
方法的内联,而无需在调用方方法中使用怪异的循环? -
System.Numerics.Vector<T>
类中是否还会发生这种行为,因为它使用了经过优化的相同的通用类型开关?
解决方法
鉴于此问题已在 .NET 5
中修复,我将其称为错误。在 SharpLab 中使用以下 .NET
版本进行验证:
- x64 (.NET 5) - 内联
- x86 上的核心 CLR v5.0.321.7212 - 内联
- x86/amd64 上的桌面 CLR v4.8.4261.00 - 未内联
- x86 上的核心 CLR v4.700.20.20201 - 未内联
- x86 上的核心 CLR v4.700.19.46205 - 未内联
所以,回答您的问题:
- 是的,这很可能是一个错误。
- 您不能保证内联。尤其不适用于
<T>
类型。规则/启发式方法可能非常复杂。 - 答案的线索可以在 here 中看到。 Microsoft 非常了解 JIT,因此,如果像
Vector<T>
这样的高性能类会遇到内联问题,那就有点令人惊讶了。