Le istruzioni switch .Net sono state sostituite o indicizzate?

.Net 4 (o qualsiasi versione precedente) esegue qualsiasi tipo di ottimizzazione su istruzioni switch più lunghe basate su stringhe?

Sto lavorando a un ansible collo di bottiglia delle prestazioni a causa di alcune istruzioni di switch lunghe alla ricerca di stringhe corrispondenti nei casi e ho sempre pensato che queste vengano cercate in un tempo lineare (o quasi lineare, cioè non usando un indice per trovare rapidamente la corrispondenza stringa). Ma questo sembra un’area ovvia che .Net potrebbe ottimizzare, quindi ho pensato di verificare se questo è il caso o meno.

Questa è una domanda derivativa dalla mia recente: dichiarazione di switch indicizzata o equivalente? .net, C #

Compilare il seguente codice.

 public static int Main(string[] args) { switch (args[0]) { case "x": return 1; case "y": return 2; case "z": return 3; } return 0; } 

Ora usa Reflector o ILDASM per esaminare l’IL che il compilatore C # genera. Continuate ad aggiungere dichiarazioni di caso e decompilare e osservare il risultato.

  • Se il numero di istruzioni caso è piccolo, il compilatore emette un confronto di uguaglianza sequenziale.
  • Se il numero di istruzioni caso è grande, il compilatore emette una ricerca di Dictionary .

Stavo usando il compilatore C # 3.0 e ho osservato che la strategia cambia in 7 case statement. Sospetto che vedrai qualcosa di simile a C # 4.0 e altri.

Aggiornare:

Devo puntualizzare che vedrete le chiamate a Dictionary.Add nell’output di IL dove sta costruendo il dizionario per un uso successivo. Non fatevi ingannare nel pensare che questo accada ogni volta. Il compilatore sta effettivamente generando una class statica separata e sta eseguendo un’inizializzazione statica incorporata. Prestare particolare attenzione alle istruzioni su L_0026. Se la class è già inizializzata, il ramo salterà le chiamate Add .

 L_0021: ldsfld class [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2 {816396DD-F271-4C12-83D0-CC9C9CD67AD6}::$$method0x6000001-1 L_0026: brtrue.s L_0089 L_0028: ldc.i4.7 L_0029: newobj instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2::.ctor(int32) L_002e: dup L_002f: ldstr "x" L_0034: ldc.i4.0 L_0035: call instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2::Add(!0, !1) L_003a: dup L_003b: ldstr "y" L_0040: ldc.i4.1 L_0041: call instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2::Add(!0, !1) L_0046: dup L_0047: ldstr "z" L_004c: ldc.i4.2 L_004d: call instance void [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2::Add(!0, !1) 

Inoltre, si noti che il dizionario contiene effettivamente una mappa dalla stringa originale a un numero intero. Questo intero viene utilizzato per formulare un interruttore separato in IL.

 L_0089: volatile. L_008b: ldsfld class [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2 {816396DD-F271-4C12-83D0-CC9C9CD67AD6}::$$method0x6000001-1 L_0090: ldloc.2 L_0091: ldloca.s CS$0$0002 L_0093: call instance bool [mscorlib]System.Collections.Generic.Dictionary`2::TryGetValue(!0, !1&) L_0098: brfalse.s L_00da L_009a: ldloc.3 L_009b: switch (L_00be, L_00c2, L_00c6, L_00ca, L_00ce, L_00d2, L_00d6) L_00bc: br.s L_00da L_00be: ldc.i4.1 L_00bf: stloc.1 L_00c0: br.s L_00de L_00c2: ldc.i4.2 L_00c3: stloc.1 L_00c4: br.s L_00de L_00c6: ldc.i4.3 

Aggiornamento 2:

Per quello che vale, VB.NET non sembra avere la stessa ottimizzazione per il suo costrutto Select .

Sembra che i compilatori più recenti utilizzino ComputeStringHash() e quindi il confronto delle stringhe su un hit dell’hash anziché sulla costruzione del dizionario.

 // [19 6 - 19 22] IL_0037: ldarg.0 // args IL_0038: ldc.i4.0 IL_0039: ldelem.ref IL_003a: stloc.s V_5 IL_003c: ldloc.s V_5 IL_003e: call unsigned int32 ''::ComputeStringHash(string) IL_0043: stloc.s V_6 IL_0045: ldloc.s V_6 IL_0047: ldc.i4 -502520314 // 0xe20c2606 IL_004c: bgt.un.s IL_007b IL_004e: ldloc.s V_6 IL_0050: ldc.i4 -536075552 // 0xe00c22e0 IL_0055: beq IL_00f9 IL_005a: br.s IL_005c IL_005c: ldloc.s V_6 IL_005e: ldc.i4 -519297933 // 0xe10c2473 IL_0063: beq IL_00e9 IL_0068: br.s IL_006a IL_006a: ldloc.s V_6 IL_006c: ldc.i4 -502520314 // 0xe20c2606 IL_0071: beq IL_0119 IL_0076: br IL_014c IL_007b: ldloc.s V_6 IL_007d: ldc.i4 -468965076 // 0xe40c292c IL_0082: bgt.un.s IL_009d IL_0084: ldloc.s V_6 IL_0086: ldc.i4 -485742695 // 0xe30c2799 IL_008b: beq.s IL_0109 IL_008d: br.s IL_008f IL_008f: ldloc.s V_6 IL_0091: ldc.i4 -468965076 // 0xe40c292c IL_0096: beq.s IL_00b6 IL_0098: br IL_014c IL_009d: ldloc.s V_6 IL_009f: ldc.i4 -435409838 // 0xe60c2c52 IL_00a4: beq.s IL_00d9 IL_00a6: br.s IL_00a8 IL_00a8: ldloc.s V_6 IL_00aa: ldc.i4 -418632219 // 0xe70c2de5 IL_00af: beq.s IL_00c9 IL_00b1: br IL_014c IL_00b6: ldloc.s V_5 IL_00b8: ldstr "a" IL_00bd: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_00c2: brtrue.s IL_0129 IL_00c4: br IL_014c IL_00c9: ldloc.s V_5 IL_00cb: ldstr "b" IL_00d0: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_00d5: brtrue.s IL_012e IL_00d7: br.s IL_014c IL_00d9: ldloc.s V_5 IL_00db: ldstr "c" IL_00e0: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_00e5: brtrue.s IL_0133 IL_00e7: br.s IL_014c IL_00e9: ldloc.s V_5 IL_00eb: ldstr "d" IL_00f0: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_00f5: brtrue.s IL_0138 IL_00f7: br.s IL_014c IL_00f9: ldloc.s V_5 IL_00fb: ldstr "e" IL_0100: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_0105: brtrue.s IL_013d IL_0107: br.s IL_014c IL_0109: ldloc.s V_5 IL_010b: ldstr "f" IL_0110: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_0115: brtrue.s IL_0142 IL_0117: br.s IL_014c IL_0119: ldloc.s V_5 IL_011b: ldstr "g" IL_0120: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string) IL_0125: brtrue.s IL_0147 IL_0127: br.s IL_014c // [21 17 - 21 26] IL_0129: ldc.i4.0 IL_012a: stloc.s V_7 IL_012c: br.s IL_01ac // [22 17 - 22 26] IL_012e: ldc.i4.1 IL_012f: stloc.s V_7 IL_0131: br.s IL_01ac // [23 17 - 23 26] IL_0133: ldc.i4.2 IL_0134: stloc.s V_7 IL_0136: br.s IL_01ac // [24 17 - 24 26] IL_0138: ldc.i4.3 IL_0139: stloc.s V_7 IL_013b: br.s IL_01ac // [25 17 - 25 26] IL_013d: ldc.i4.4 IL_013e: stloc.s V_7 IL_0140: br.s IL_01ac // [26 17 - 26 26] IL_0142: ldc.i4.5 IL_0143: stloc.s V_7 IL_0145: br.s IL_01ac // [27 17 - 27 26] IL_0147: ldc.i4.6 IL_0148: stloc.s V_7 IL_014a: br.s IL_01ac // [28 16 - 28 26] IL_014c: ldc.i4.m1 IL_014d: stloc.s V_7 IL_014f: br.s IL_01ac