为什么通过 Expression.Call 编译的 lambda 构建比应该执行相同操作的委托稍慢?

2024-02-23

为什么通过 Expression.Call 编译的 lambda 构建比应该执行相同操作的委托稍慢?以及如何避免呢?

解释 BenchmarkDotNet 结果。 我们正在比较CallBuildedReal vs CallLambda;另外两个 CallBuilded 和 CallLambdaConst 是以下的“子形式”CallLambda并显示相同的数字。但区别在于CallBuildedReal具有重要意义。

//[Config(typeof(Config))]
[RankColumn, MinColumn, MaxColumn, StdDevColumn, MedianColumn]
[ClrJob , CoreJob]
[HtmlExporter, MarkdownExporter]
[MemoryDiagnoser /*, InliningDiagnoser*/]
public class BenchmarkCallSimple
{
    static Func<StringBuilder, int, int, bool> callLambda;
    static Func<StringBuilder, int, int, bool> callLambdaConst;
    static Func<StringBuilder, int, int, bool> callBuilded;
    static Func<StringBuilder, int, int, bool> callBuildedReal;
    private static bool Append<T>(StringBuilder sb, T i1, T i2, Func<T, T, T> operation)
    {
        sb.Append(operation(i1, i2));
        return true;
    }

    private static Func<StringBuilder, T, T, bool> BuildCallMethod<T>(Func<T, T, T> operation)
    {
        return (sb, i1, i2)=> { sb.Append(operation(i1, i2)); return true; };
    }

    private static int AddMethod(int a, int b)
    {
        return a + b;
    }

    static BenchmarkCallSimple()
    {       

        var x = Expression.Parameter(typeof(int));
        var y = Expression.Parameter(typeof(int));
        var additionExpr = Expression.Add(x, y);

        callLambdaConst = BuildCallMethod<int>(AddMethod);
        callLambda = BuildCallMethod<int>((a, b) => a + b);

        var operationDelegate = Expression.Lambda<Func<int, int, int>>(additionExpr, x, y).Compile();
        callBuilded = BuildCallMethod(operationDelegate);

        var operationExpressionConst = Expression.Constant(operationDelegate, operationDelegate.GetType());

        var sb1 = Expression.Parameter(typeof(StringBuilder), "sb");
        var i1  = Expression.Parameter(typeof(int), "i1");
        var i2  = Expression.Parameter(typeof(int), "i2");
        var appendMethodInfo = typeof(BenchmarkCallSimple).GetTypeInfo().GetDeclaredMethod(nameof(BenchmarkCallSimple.Append));
        var appendMethodInfoGeneric = appendMethodInfo.MakeGenericMethod(typeof(int));
        var appendCallExpression = Expression.Call(appendMethodInfoGeneric,
                new Expression[] { sb1, i1, i2, operationExpressionConst }
            );
        var appendLambda = Expression.Lambda(appendCallExpression, new[] { sb1, i1, i2 });
        callBuildedReal = (Func<StringBuilder, int, int, bool>)(appendLambda.Compile());
    }

    [Benchmark]
    public string CallBuildedReal()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        var b = callBuildedReal(sb, 1, 2);
        return sb.ToString();
    }

    [Benchmark]
    public string CallBuilded()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        var b = callBuilded(sb, 1, 2);
        return sb.ToString();
    }

    [Benchmark]
    public string CallLambda()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        var b = callLambda(sb, 1, 2);
        return sb.ToString();
    }

    [Benchmark]
    public string CallLambdaConst()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        var b = callLambdaConst(sb, 1, 2);
        return sb.ToString();
    }
}

Results:

BenchmarkDotNet=v0.10.5, OS=Windows 10.0.14393
Processor=Intel Core i5-2500K CPU 3.30GHz (Sandy Bridge), ProcessorCount=4
Frequency=3233539 Hz, Resolution=309.2587 ns, Timer=TSC
  [Host] : Clr 4.0.30319.42000, 64bit RyuJIT-v4.6.1648.0
  Clr    : Clr 4.0.30319.42000, 64bit RyuJIT-v4.6.1648.0
  Core   : .NET Core 4.6.25009.03, 64bit RyuJIT


          Method |  Job | Runtime |     Mean |    Error |   StdDev |      Min |      Max |   Median | Rank |  Gen 0 | Allocated |
---------------- |----- |-------- |---------:|---------:|---------:|---------:|---------:|---------:|-----:|-------:|----------:|
 CallBuildedReal |  Clr |     Clr | 137.8 ns | 2.903 ns | 4.255 ns | 133.6 ns | 149.6 ns | 135.6 ns |    7 | 0.0580 |     192 B |
     CallBuilded |  Clr |     Clr | 122.7 ns | 2.068 ns | 1.934 ns | 118.5 ns | 126.2 ns | 122.6 ns |    6 | 0.0576 |     192 B |
      CallLambda |  Clr |     Clr | 119.8 ns | 1.342 ns | 1.255 ns | 117.9 ns | 121.7 ns | 119.6 ns |    5 | 0.0576 |     192 B |
 CallLambdaConst |  Clr |     Clr | 121.7 ns | 1.347 ns | 1.194 ns | 120.1 ns | 124.5 ns | 121.6 ns |    6 | 0.0571 |     192 B |
 CallBuildedReal | Core |    Core | 114.8 ns | 2.263 ns | 2.117 ns | 112.7 ns | 118.8 ns | 113.7 ns |    3 | 0.0594 |     191 B |
     CallBuilded | Core |    Core | 109.0 ns | 1.701 ns | 1.591 ns | 106.5 ns | 112.2 ns | 108.8 ns |    2 | 0.0599 |     191 B |
      CallLambda | Core |    Core | 107.0 ns | 1.181 ns | 1.105 ns | 105.7 ns | 109.4 ns | 106.8 ns |    1 | 0.0593 |     191 B |
 CallLambdaConst | Core |    Core | 117.3 ns | 2.706 ns | 3.704 ns | 113.4 ns | 127.8 ns | 116.0 ns |    4 | 0.0592 |     191 B |

基准代码:

注1:有类似的SO线程“表达式树的性能 https://stackoverflow.com/questions/24802222/performance-of-expression-trees/44233174#44233174“其中构建表达式在基准测试中显示出最佳结果。

注2:当我得到编译表达式的IL代码时,我应该接近答案,所以我正在尝试学习如何获取编译表达式的IL代码(linqpad?,ilasm集成到VS?,动态汇编?),但如果你知道可以在 VS 中完成此操作的简单插件 - 它将对我有很大帮助。

注意3:这不起作用

    var assemblyBuilder = System.AppDomain.CurrentDomain.DefineDynamicAssembly(new AssemblyName("testLambda"),System.Reflection.Emit.AssemblyBuilderAccess.Save);
    var modelBuilder = assemblyBuilder.DefineDynamicModule("testLambda_module", "testLambda.dll");
    var typeBuilder = modelBuilder.DefineType("testLambda_type");
    var method = typeBuilder.DefineMethod("testLambda_method", MethodAttributes.Public | MethodAttributes.Static, typeof(bool), 
        new[] { typeof(StringBuilder), typeof(int), typeof(int), typeof(bool) });
    appendLambda.CompileToMethod(method);
    typeBuilder.CreateType();
    assemblyBuilder.Save("testLambda.dll");

因为系统类型初始化异常:“InvalidOperationException:CompileToMethod无法编译常量'System.Func3[System.Int32,System.Int32,System.Int32]' because it is a non-trivial value, such as a live object. Instead, create an expression tree that can construct this value." That meansappendLambda` 包含一个 is Func 的参数类型,它不是原始类型,并且 CompileToMethod 存在仅使用原始类型的限制。


编译的表达式可能会更慢,因为reasons https://blogs.msdn.microsoft.com/seteplia/2017/02/01/dissecting-the-new-constraint-in-c-a-perfect-example-of-a-leaky-abstraction/:

TL;DR;

问题是,为什么编译的委托比手动编写的委托慢? Expression.Compile 创建一个 DynamicMethod 并将其与匿名程序集关联以在沙盒环境中运行它。这使得部分受信任的代码发出和执行动态方法变得安全,但会增加一些运行时开销。

有类似的工具快速表达式编译器 https://github.com/dadhi/FastExpressionCompiler这有助于缓解问题(免责声明:我是一名作家)

更新:查看已编译委托的 IL

  1. 可以将已编译的委托 IL 作为字节数组获取:

    var hello = "Hello";
    Expression<Func<string>> getGreetingExpr = () => hello + " me";
    
    var getGreeting = getGreetingExpr.Compile();
    
    var methodBody = getGreeting.Method.GetMethodBody();
    
    var ilBytes = methodBody.GetILAsByteArray();
    
  2. 您需要一种方法来解析/读取数组并将其转换为 IL 指令和参数。

遗憾的是,我没有找到允许我这样做的工具或强大的 NuGet 包:-(

这是相关的所以问题 https://stackoverflow.com/questions/2436082/msil-inspection.

最接近的工具可能是this https://www.codeproject.com/Articles/14058/Parsing-the-IL-of-a-Method-Body.

本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系:hwhale#tublm.com(使用前将#替换为@)

为什么通过 Expression.Call 编译的 lambda 构建比应该执行相同操作的委托稍慢? 的相关文章

  • 无需登录即可在 Intranet 上获取 Web 应用程序的域\用户名

    我的 Intranet 上有一个 Web 应用程序 VS 2005 有几个页面不需要用户登录应用程序 反馈和默认页面 我正在尝试获取要显示和 或发送反馈的域名和用户名 有没有一种方法可以在不需要用户登录的情况下执行此操作 我试过了this
  • BufferBlock 连续

    我想使用以下方式实现消费者 生产者模式BufferBlock
  • 如何部署包含第三方 DLL 文件的 C# 应用程序?

    首先 我对部署了解不多 我希望我的问题有意义 我需要将 C 应用程序安装 部署到多个桌面 它需要一个第三方 DLL 文件 一个 C 库 lpsolve55 dll 对于那些感兴趣的人 它是一个免费的 MIP LP 求解器 请参阅 lpsol
  • 如何将 Visual-Studio 2010 切换到 c++11

    我是 c 编程新手 我想尝试 c 11 新功能 那么我要问的是如何切换 Visual studio 2010 才能编译 c 11 源代码 你可以参考这个表 VC10 中的 C 0x 核心语言功能 表格 http blogs msdn com
  • PartialView Action 正在调用自身

    我有 MVC 应用程序 它用于从主视图 ProductMaster 将 ProductAreaGrid 列表显示为 PartialView 并且它将在局部视图内将 CreateProductArea 作为 PartialView 我的 Gr
  • 应用新设置时如何防止 GraphicsDevice 被丢弃?

    我的游戏窗口允许手动调整大小 这意味着它可以像任何其他普通窗口一样通过拖动其边缘来调整大小 游戏还利用了RenderTarget2D rt2d 在主 Draw 方法中设置主渲染目标 GraphicsDevice SetRenderTarge
  • 多线程 - 比单线程慢

    当我使用多个线程而不是单线程运行程序时 它会变慢 不是应该更快吗 该程序应该遍历从起始目录开始的所有目录 并查找并打印所有名为 X 的文件 代码如下 while done pthread mutex lock lock if list is
  • 使用 catch all 字典属性将 json 序列化为对象

    我想使用 JSON net 反序列化为对象 但将未映射的属性放入字典属性中 是否可以 例如给定 json one 1 two 2 three 3 和 C 类 public class Mapped public int One get se
  • 重定向 std::cout

    我需要一个类 在其对象的生命周期内将一个 ostream 重定向到另一个 ostream 经过一番修补后 我想出了这个 include
  • 如果项目包含多个文件夹,如何使用 Add-Migration

    我想Add Migration使用我的 DbContext 但出现错误 The term add migration is not recognized as the name of a cmdlet function script fil
  • List 或其他类型上的 string.Join

    我想将整数数组或列表转换为逗号分隔的字符串 如下所示 string myFunction List
  • 检测笔记本电脑盖子的关闭和打开

    是否可以检测笔记本电脑的盖子何时打开或关闭 从我读到的内容来看 这是不可能的 但 SO 之前已经帮助我完成了不可能的任务 我发现唯一可能朝着正确方向的事情是关于报告电源按钮所需的 IOCTL 的 MSDN 博客文章 https learn
  • 如何在 ASP.NET Core 项目中使用 MStest 测试 Ok() 结果

    我正在使用 MStest 来测试我的控制器 我想测试这个动作 HttpGet Name GetGroups public async Task
  • XCode std::thread C++

    对于学校的一个小项目 我需要创建一个简单的客户端 服务器结构 它将在路由器上运行 使用 openWRT 并且我试图在这个应用程序中使用线程做一些事情 我的 C 技能非常有限 所以我在internet https stackoverflow
  • 如何阻止 Control-I 在 CoreWindow 范围内的 UWP 文本框中插入选项卡?

    当我在 UWP 应用程序中有一个 TextBox 时 对我来说 奇怪的行为 在 Windows 10 中创建通用的空白应用程序 UWP 应用程序 使用以下代码将文本框添加到默认网格
  • 使用方法的状态模式

    我正在尝试使用方法作为状态而不是类来基于状态模式的修改版本来实现一个简单的状态机 如下所示 private Action
  • C# 和断点 - 这里有魔术师吗?

    我有这个 public static void ByLinkText string text for var i 0 i lt 50 i try Setup Driver FindElement By LinkText text Click
  • 在两个点之间创建一条曲线,每个点都具有标准化向量

    因此 我需要一种写入方法来在两点之间创建一条曲线 每个点都有一个指向任意方向的归一化向量 我一直在尝试设计这样一种方法 但一直无法理解数学 在这里 由于一张图片胜过一千个文字 这就是我所需要的 在图中 矢量垂直于红线 我相信向量需要进行相同
  • boost::spirit::qi::语法和可变参数模板

    我在使用可变参数模板定义语法时面临一个问题 我首先定义一些包含在某些结构中的简单语法 例如纬度 经度 如下所示 include
  • 线程安全的有限大小队列,不使用锁

    我正在尝试编写一个主题队列 但遇到死锁和其他多线程问题 我想用Interlocked CompareExchange避免lock用法 但这段代码并没有按预期工作 它只是擦除整个队列 我在这里做错了什么 public class FixedS

随机推荐