提问人:David Klempfner 提问时间:1/1/2021 最后编辑:Camilo TerevintoDavid Klempfner 更新时间:1/3/2021 访问量:592
通过将状态存储到作用域内的局部变量中来避免在快速路径上关闭
Avoid closure on fast path by storing state into scoped locals
问:
我正在分析OptionsManager.Get(字符串名称):
/// <summary>
/// Returns a configured <typeparamref name="TOptions"/> instance with the given <paramref name="name"/>.
/// </summary>
public virtual TOptions Get(string name)
{
name = name ?? Options.DefaultName;
if (!_cache.TryGetValue(name, out TOptions options))
{
// Store the options in our instance cache. Avoid closure on fast path by storing state into scoped locals.
IOptionsFactory<TOptions> localFactory = _factory;
string localName = name;
options = _cache.GetOrAdd(name, () => localFactory.Create(localName));
}
return options;
}
以下内容究竟意味着什么?
通过将状态存储到作用域内的局部变量中来避免在快速路径上关闭
什么是“快速通道”?
与仅使用 相比,创建指向 的局部变量有什么好处?_factory
_factory
答:
@madreflections概要基本上是正确的。
长篇大论
lambda 只是一个匿名方法(而它又只是一个没有名称的方法),C# 引入了 lamdas 作为创建匿名方法的简洁方法。但是,如果匿名方法需要访问自由变量(不属于匿名方法参数或局部范围的变量),则需要一种方法来捕获它们。这是通过闭合完成的。
闭包基本上只是编译器生成的一个类,用于获取自由变量的副本以在匿名方法中访问。
注意:即使使用自由变量,编译器也可能并不总是生成闭包,有时在引用实例字段或属性的情况下,它只能生成一个实例方法。但是,如果它确实需要捕获变量,则会生成闭包。
生成闭包时,编译器不仅要为闭包类创建代码,还需要实例化该类并分配任何变量。根据这些变量的作用域,将决定在代码中的哪个位置初始化类并探测依赖项。
由于闭包只是普通的旧类,因此需要实例化它们,这反过来又是一种分配,因此会产生很小的开销。在提供的源代码的情况下,开发人员权衡了开销的成本,并决定降低效率。
这种效率是知道闭包将在它“需要”捕获自由变量的最外层范围内实例化的。编译器使用基于范围的回退方法,并且稍微复杂一些。但是,通过以直接内部作用域中所示的方式分配局部变量,编译器知道在该作用域中创建闭包是安全的。这反过来又意味着创建的小开销仅限于语句代码块范围的那个分支。if
一些荒谬的例子
// instance field
readonly Version _something = new Version();
public virtual void Test1(int someValue)
{
// some weird branch
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
Method(() => _something.Build + someValue);
}
}
public virtual void Test2(int someValue)
{
// some weird branch
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
// some locals to let the compiler create the closure in the immediate scope
var localSomething = _something;
var localValue = someValue;
Method(() => localSomething.Build + localValue);
}
}
public virtual void Test3(int someValue)
{
// some weird branch
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
// closure needed, it can just create an anonymous method in the class
// and reference _something directly
Method(() => _something.Build);
}
}
// something with a delegate parameter.
private int Method(Func<int> func) => func();
编译后
注意:这是编译器所做工作的粗略互操作。有关所有血腥的细节,请查看此示例
public class CallingClass
{
[CompilerGenerated]
private sealed class Closure1
{
public CallingClass copyOfCallingClass;
public int someValue;
internal int Method()
{
return copyOfCallingClass._something.Build + someValue;
}
}
[CompilerGenerated]
private sealed class Closure2
{
public Version localSomething;
public int localValue;
internal int Method()
{
return localSomething.Build + localValue;
}
}
[CompilerGenerated]
private int NewMethod()
{
return _something.Build;
}
private readonly Version _something = new Version();
public virtual void Test1(int someValue)
{
// generated closure plumbing
Closure1 Closure1 = new Closure1();
Closure1.copyOfCallingClass = this;
Closure1.someValue = someValue;
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
Method(new Func<int>(Closure1.Method));
}
}
public virtual void Test2(int someValue)
{
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
// generated closure plumbing
Closure2 closure2 = new Closure2();
closure2.localSomething = _something;
closure2.localValue = someValue;
Method(new Func<int>(closure2.Method));
}
}
public virtual void Test3(int someValue)
{
if (DateTime.Now == DateTime.MaxValue)
{
// pointer to the new generated method
Method(new Func<int>(NewMethod));
}
}
private int Method(Func<int> func)
{
return func();
}
}
免责声明:尽管闭包是一个相当平淡的话题,但编译器如何选择实现这一点及其规则本身就很微妙,因此需要深入研究规范。这只是一个高层次的总结。
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localFactory
localFactory
_factory