CLR会优化并内联这个GetHashCode()吗？

Question

假设我们有这样一个值类型，其中字段是 readonly 并在构造过程中初始化：

public struct SomeValue
{
    private readonly Int32 field1;
    private readonly Int32 field2;

    ...
}

此外，假设我们有一个帮助类，可以让我们以可重用的方式实现复合类型的GetHashCode()方法：

public struct SomeValue
{
    ...

    public override Int32 GetHashCode()
    {
        return HashHelpers.GetHashCode(this.field1, this.field2);
    }
}

现在，编译器必须意识到在类型构造后，由于它们是readonly，字段值永远不会改变。因此，在SomeValue.GetHashCode()被JIT时，调用HashHelpers.GetHashCode()是否有可能被内联呢？

- Johann Gerell

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你所说的不是内联，而是短路 GetHashCode 实现。 - sisve

@Simon：在这个上下文中，你所说的“短路”是什么意思？请详细说明。 - Johann Gerell

你想让SomeValue.GetHashCode直接返回预先计算（在上次调用期间计算）的值。（通过SomeValue.GetHashCode创建更快的路径，短路。）内联意味着HashHelpers.GetHashCode代码（假设满足某些条件）将被插入到你的SomeValue.GetHashCode中以加速执行（通过避免需要堆栈修改、执行跳转等方法调用）。我只是说你所描述的不是内联。 - sisve

听起来你想要（或者至少询问）CLR是否具有某种能力来确定方法调用是否是确定性的（相同的输入=>相同的输出），并通过使用先前执行的缓存值替换它们来短路这些调用。 - sisve

@Simon：啊，我明白你的意思了。我猜想如果将其推到极致，那可能是我所指的，但实际上，我确实是指内联，也就是在没有函数调用开销的情况下执行完全相同的计算序列。 - Johann Gerell

Answer 1

有一些关于内联的著名规则（.NET 4可能添加了更多规则）。如果HashHelpers.GetHashCode足够简单，它就会被内联。我认为在这种情况下那些只读字段没有任何意义。

- liggett78

Answer 2

你没有发布HashHelper方法的代码，但由于它应该很小且快速，所以很可能会被内联。

而且，JIT优化器完全能够在编译时评估表达式并用简单的常量值替换代码。但是，当您使用readonly成员时，这种情况不会发生。因为它的值是由构造函数确定的。优化器不考虑其他方法中的代码来猜测字段是否具有已知值。它必须能够在编译GetHashCode时检测到该值。

如果您使用const初始化readonly字段，并在GetHashCode实现中使用相同的const，则可以获得此结果。这非常丑陋。鉴于这种微小优化带来的非常有限的好处，这可能不是您应该考虑的事情。可能的胜利最多只有一纳秒左右。但很可能为零，因为优化器会将xor替换为mov。

- Hans Passant

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代码：https://dev59.com/EnVC5IYBdhLWcg3wihqv#263416，经过更改以使其适用于多个参数。 - Johann Gerell

好的，我相信你的代码不会完全像那样。当JIT优化器进行内联决策时，细节很重要。然而，这并不改变我的答案。 - Hans Passant

好的，我确定我明确指出了它并不完全像这样，需要进行更改以使其适用于多个参数：http://pastebin.com/Fx6HCnPL - Johann Gerell

Answer 3

据我所知，你的字段声明为readonly与Jitter是否决定内联方法无关。

这里有一篇文章讨论了.NET 3.5sp1 jit使用的一些启发式方法。这在.NET 4中可能已经改变，并且可能在将来的版本中再次更改。

• 内联还是不内联：这是个问题

- LukeH

Answer 4

据我所知，对HashHelpers.GetHashCode()的调用不会被内联，它只会被视为CIL中该方法的普通调用。我可能错了，但我相当确定我没有错。

- Liggi

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我认为他所说的是在JIT时间内进行内联，而不是编译时间。据我所知，C++.net编译器正在优化其CIL输出，但C#编译器只是将C#代码的翻译作为CIL输出，而没有进行任何优化。 - Julien Roncaglia

了解。如果我误解了问题，很抱歉。 - Liggi