爲空比較而將結構體轉換爲對象不會導致裝箱？

Question

我在做一些基準測試時遇到了這個問題。

bool b; 
MyStruct s; 
for (int i = 0; i < 10000000; i++) 
{ 
    b = (object)s == null; 
} 

調試：200毫秒

推出：5毫秒

bool b; 
MyStruct? s = null; 
for (int i = 0; i < 10000000; i++) 
{ 
    b = (object)s == null; 
} 

調試：800毫秒

推出：800毫秒

我可以理解這個結果，因爲將可空結構賦值給object給了我這個結構的盒裝類型。 但爲什麼不鑄造struct s到object做空比較（如在第一個方法）導致相同的性能？是否編譯器正在優化調用返回false總是作爲一個結構不能爲空？

Answer 1

是的，編譯器正在優化它。

它知道一個結構永遠不能爲null，因此將其轉換爲對象的結果不能爲空，因此它只會在第一個示例中將b設置爲false。實際上，如果您使用Resharper，它會警告您表達式始終爲false。

對於第二個當然，可以爲空，所以它必須做檢查。

（您也可以使用Reflector檢查編譯器生成的IL代碼來驗證這一點。）

原來的測試代碼是不好的，因爲編譯器知道可空結構將永遠是零，因此也將優化該循環。不僅如此，在發佈版本中，編譯器意識到b未被使用，並優化了整個循環。

爲了防止這種情況，並表明會發生在更現實的代碼是什麼，測試它像這樣：

using System; 
using System.Diagnostics; 

namespace ConsoleApplication1 
{ 
    internal class Program 
    { 
     private static void Main(string[] args) 
     { 
      bool b = true; 
      MyStruct? s1 = getNullableStruct(); 
      Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew(); 

      for (int i = 0; i < 10000000; i++) 
      { 
       b &= (object)s1 == null; // Note: Redundant cast to object. 
      } 

      Console.WriteLine(sw.Elapsed); 

      MyStruct s2 = getStruct(); 
      sw.Restart(); 

      for (int i = 0; i < 10000000; i++) 
      { 
       b &= (object)s2 == null; 
      } 

      Console.WriteLine(sw.Elapsed); 
     } 

     private static MyStruct? getNullableStruct() 
     { 
      return null; 
     } 

     private static MyStruct getStruct() 
     { 
      return new MyStruct(); 
     } 
    } 

    public struct MyStruct {} 
} 

Answer 2

其實編譯當兩個環路將有一個空的身體！

使第二循環的行爲，您將不得不刪除(object)鑄造

這是個什麼樣子，當我編譯代碼，

public struct MyStruct 
{ 
} 

class Program 
{ 
    static void Main(string[] args) 
    { 
     test1(); 
     test2(); 
    } 

    public static void test1() 
    { 
     Stopwatch sw = new Stopwatch(); 
     bool b; 
     MyStruct s; 
     for (int i = 0; i < 100000000; i++) 
     { 
      b = (object)s == null; 
     } 
     sw.Stop(); 
     Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); 
     Console.ReadLine(); 
    } 

    public static void test2() 
    { 
     Stopwatch sw = new Stopwatch(); 
     bool b; 
     MyStruct? s = null; 
     for (int i = 0; i < 100000000; i++) 
     { 
      b = (object)s == null; 
     } 
     sw.Stop(); 
     Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); 
     Console.ReadLine(); 
    } 
} 

IL：

的MYSTRUCT （空，因爲你沒有提供任何）

.class public sequential ansi sealed beforefieldinit ConsoleApplication1.MyStruct 
extends [mscorlib]System.ValueType 
{ 
    .pack 0 
    .size 1 

} // end of class ConsoleApplication1.MyStruct 

the fir在你的例子噸環

.method public hidebysig static 
void test1() cil managed 
{ 
// Method begins at RVA 0x2054 
// Code size 17 (0x11) 
.maxstack 2 
.locals init (
    [0] valuetype ConsoleApplication1.MyStruct s, 
    [1] int32 i 
) 

IL_0000: ldc.i4.0 
IL_0001: stloc.1 
IL_0002: br.s IL_0008 
// loop start (head: IL_0008) 
    IL_0004: ldloc.1 
    IL_0005: ldc.i4.1 
    IL_0006: add 
    IL_0007: stloc.1 

    IL_0008: ldloc.1 
    IL_0009: ldc.i4 100000000 
    IL_000e: blt.s IL_0004 
// end loop 

IL_0010: ret 
} // end of method Program::test1 

第二環路

.method public hidebysig static 
void test2() cil managed 
{ 
// Method begins at RVA 0x2074 
// Code size 25 (0x19) 
.maxstack 2 
.locals init (
    [0] valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype ConsoleApplication1.MyStruct> s, 
    [1] int32 i 
) 

IL_0000: ldloca.s s 
IL_0002: initobj valuetype [mscorlib]System.Nullable`1<valuetype ConsoleApplication1.MyStruct> 
IL_0008: ldc.i4.0 
IL_0009: stloc.1 
IL_000a: br.s IL_0010 
// loop start (head: IL_0010) 
    IL_000c: ldloc.1 
    IL_000d: ldc.i4.1 
    IL_000e: add 
    IL_000f: stloc.1 

    IL_0010: ldloc.1 
    IL_0011: ldc.i4 100000000 
    IL_0016: blt.s IL_000c 
// end loop 

IL_0018: ret 
} // end of method Program::test2