ILGenerator方法内联

Question

给定以下代码：

using System;
using System.Reflection.Emit;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;

namespace ConsoleApplication1
{
    class A
    {
        public int Do(int n)
        {
            return n;
        }
    }

    public delegate int DoDelegate();

    class Program
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            A a = new A();

            Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
            int s = 0;
            for (int i = 0; i < 100000000; i++)
            {
                s += a.Do(i);
            }

            Console.WriteLine(stopwatch.ElapsedMilliseconds);
            Console.WriteLine(s);


            DynamicMethod dm = new DynamicMethod("Echo", typeof(int), new Type[] { typeof(int) }, true);
            ILGenerator il = dm.GetILGenerator();

            il.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
            il.Emit(OpCodes.Ret);

            DynamicMethod dm2 = new DynamicMethod("Test", typeof(int), new Type[0]);
            il = dm2.GetILGenerator();


            Label loopStart = il.DefineLabel();
            Label loopCond = il.DefineLabel();

            il.DeclareLocal(typeof(int));   // i
            il.DeclareLocal(typeof(int));   // s

            // s = 0;
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
            il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

            // i = 0;
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_0);
            il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

            il.Emit(OpCodes.Br_S, loopCond);

            il.MarkLabel(loopStart);

            // s += Echo(i);
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);   // Load s
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);   // Load i
            il.Emit(OpCodes.Call, dm);  // Call echo method
            il.Emit(OpCodes.Add);
            il.Emit(OpCodes.Stloc_1);

            // i++
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4_1);
            il.Emit(OpCodes.Add);
            il.Emit(OpCodes.Stloc_0);

            il.MarkLabel(loopCond);

            // Check for loop condition
            il.Emit(OpCodes.Ldloc_0);
            il.Emit(OpCodes.Ldc_I4, 100000000);
            il.Emit(OpCodes.Blt_S, loopStart);

            il.Emit(OpCodes.Ldloc_1);
            il.Emit(OpCodes.Ret);


            DoDelegate doDel = (DoDelegate)dm2.CreateDelegate(typeof(DoDelegate));
            s = doDel.Invoke();     // Dummy run to force JIT


            stopwatch = Stopwatch.StartNew();
            s = doDel.Invoke();
            Console.WriteLine(stopwatch.ElapsedMilliseconds);
            Console.WriteLine(s);
        }
    }
}

对方法Do的调用被内联。循环大约在40毫秒后结束。例如，如果我把Do设为虚函数，它不会被内联，循环会在240ms内结束。到目前一切尚好。当我使用ILGenerator生成Do方法( Echo )，然后使用与给定的main方法相同的循环生成DynamicMethod时，对Echo方法的调用永远不会内联，并且一个循环需要大约240ms才能完成。MSIL代码是正确的，因为它返回与C#代码相同的结果。我确信方法内联是由JIT完成的，所以我认为没有理由不内联Echo方法。

有人知道为什么这个简单的方法不能被JIT内联吗？

Answer 1

经过进一步的研究，我得出了以下结论：

1. ILGenerator生成的方法永远不会内联。无论是使用委托、从另一个DynamicMethod还是从使用MethodBuilder.
2. Existing方法创建的方法调用它们(在C#中编码并由VS编译的方法)只有在从使用MethodBuilder创建的方法调用时才能内联。如果从DynamicMethod调用，它们将永远不会被内联。

在彻底测试了许多示例并查看了最终的汇编程序代码后，我得出了这个结论。

Answer 2

如果我没理解错的话，我猜是因为这个方法是动态生成的，所以JIT编译器不知道为调用者内联它。

我已经写了大量的IL，但我没有研究内联行为(主要是因为动态方法通常对于我的目的来说已经足够快了，而不需要进一步的优化)。

我欢迎在这个问题上更有见地的人给出反馈(请不要只是否决；如果我错了，我想在这里学到一些东西)。

非动态

• 您可以编写“普通”.NET代码(例如C#、VB.NET、任何支持CLS的语言)
• IL在编译时创建
• 机器码在运行时创建；方法在适当的

处内联

动态

• 你写“普通”的.NET代码，其目的是创建一个动态方法
• IL是在编译时为这段代码创建的，但该动态方法不是在运行时为生成动态方法的代码创建的
• 当该代码被调用时，动态方法被创建为IL在一个特殊的JIT方法的IL被编译到机器上时
• 编译器不会重新编译其他调用者来内联这个新的动态方法。或者其他调用者本身也是动态的，尚未创建。

Answer 3

您可以尝试生成动态程序集。我的理解是，大多数运行时并不知道它是动态的。我认为在内部它会像任何其他byte[]程序集一样被加载。因此，JIT/inliner也可能不知道(或者不关心)。