C#编译器会优化此代码吗？

Question

我经常遇到这种情况。乍一看，我认为，“这是糟糕的编码；我正在执行一个方法两次，必然会得到相同的结果。”但想到这里，我不得不怀疑编译器是否像我一样聪明，并能得出相同的结论。

var newList = oldList.Select(x => new Thing {
    FullName = String.Format("{0} {1}", x.FirstName, x.LastName),
    OtherThingId = x.GetOtherThing() != null : x.GetOtherThing().Id : 0 // Might call x.GetOtherThing() twice?
});

编译器的行为是否取决于 GetOtherThing 方法的内容？假设它看起来像这样（有点类似于我现在的真实代码）：

public OtherThing GetOtherThing() {
    if (this.Category == null) return null;
    return this.Category.OtherThings.FirstOrDefault(t => t.Text == this.Text);
}

除非对这些对象来自的任何存储进行处理不当的异步更改，否则如果连续运行两次，肯定会返回相同的内容。但是，如果它看起来像这样（为了论证而无意义的例子）：

public OtherThing GetOtherThing() {
    return new OtherThing {
        Id = new Random().Next(100)
    };
}

连续运行两次将导致创建两个不同的对象，很可能具有不同的 Id。在这些情况下，编译器会怎么做？它是否像我在第一个列表中展示的那样效率低下？

< s >我运行了与第一个代码清单非常相似的代码，并在< code>GetOtherThing实例方法中放置了一个断点。断点被命中一次。所以，看起来结果确实被缓存了。在第二种情况下会发生什么，方法可能每次都返回不同的东西？编译器会不会优化不正确？对我发现的结果有什么警告吗？

编辑

这一结论是无效的。参见@usr的回答下的评论。

Answer 1

如果您无法区分差异，编译器只能应用优化。在你的“随机”例子中，你可以清楚地看出其中的区别。它不能以这种方式“优化”。这将违反C#规范。事实上，该规范并没有大量讨论优化。它只是说明了你应该观察这个程序做什么。在这种情况下，它指定应绘制两个随机数。

在第一个示例中，可以应用此优化。它在实践中永远不会发生。以下是一些使它变得困难的事情：

• 查询操作的数据可以通过您的虚拟函数调用或您的 lambda （t =

所有这些都必须在非内联方法和程序集之间工作。

C#编译器无法做到这一点，因为它无法查看mscorlib。修补程序版本可能会随时更改mscorlib。

JIT是一个糟糕的JIT（唉），它针对编译速度进行了优化（唉）。它没有做到这一点。如果您怀疑当前的JIT是否会进行一些高级优化，可以肯定它不会。

Answer 2

这里需要考虑两个编译器：将 C# 转换为 IL 的 C# 编译器，以及将 IL 转换为机器代码的 IL 编译器 - 称为抖动，因为它及时发生。

微软C#编译器当然不会进行这样的优化。方法调用是作为方法调用生成的，仅此而已。

如果无法检测到抖动，则允许抖动执行您描述的优化。例如，假设您有:

y = M() != 0 ? M() : N()

和

static int M() { return 1; }

允许抖动将此程序转换为：

y = 1 != 0 ? 1 : N()

或者就此而言

y = 1;

抖动是否这样做是实现细节；如果你关心的话，你必须询问抖动方面的专家它是否真的执行了这种优化。

同样，如果你

static int m;
static int M() { return m; }

然后抖动可以将其优化为

y = m != 0 ? m : N()

或者甚至变成：

int q = m;
y = q != 0 ? q : N();

因为允许抖动将连续两个没有干预写入的字段读取转换为单个字段读取，前提是该字段不易失。同样，它是否这样做是一个实现细节;询问抖动开发人员。

然而，在后一个示例中，抖动无法消除第二个调用，因为它有副作用。

我运行了一些与第一个代码清单非常相似的东西，并在 GetOtherThing 实例方法中放置了一个断点。断点命中一次。

这是极不可能的。调试时，几乎所有优化都会关闭，这恰恰是为了更容易调试。正如福尔摩斯从未说过的那样，当你排除不可能的事情时，最可能的解释是原始海报是错误的。