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微基准测试中的错误

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所以在我的上一篇文章中，我展示了一堆小的微基准测试，除了实际结果之外，我不太确定那里发生了什么。幸运的是，我认识一些 perf 专家，所以我可以依靠他们。

具体而言，建议的更改是：

  • 不要只做一个微小的操作，如果操作太便宜，很容易在调用设置中产生过多的抖动。
  • 注意潜在的数据问题，编译器/jit 可以决定将某些内容放在寄存器中，在这种情况下，您将直接让 cpu 工作，而现实世界中不会出现这种情况。

我还学习了如何运行实际的程序集，这很棒。总而言之，我们得到以下基准代码： 


 [benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
public unsafe class tocastornottocast
{
    byte* p1, p2, p3, p4;
    fooheader* h1, h2,h3,h4;
    public tocastornottocast()
    {
        p1 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p2 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p3 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p4 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        h1 = (fooheader*)p1;
        h2 = (fooheader*)p2;
        h3 = (fooheader*)p3;
        h4 = (fooheader*)p4;
    }

[benchmark]
[operationsperinvoke(4)]
public void nocast()
{
    h1->pagenumber++;
    h2->pagenumber++;
    h3->pagenumber++;
    h4->pagenumber++;
}

[benchmark]
[operationsperinvoke(4)]
public void cast()
{
    ((fooheader*)p1)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p2)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p3)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p4)->pagenumber++;
}



}

以及以下结果： 


 [benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
public unsafe class tocastornottocast
{
    byte* p1, p2, p3, p4;
    fooheader* h1, h2,h3,h4;
    public tocastornottocast()
    {
        p1 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p2 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p3 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p4 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        h1 = (fooheader*)p1;
        h2 = (fooheader*)p2;
        h3 = (fooheader*)p3;
        h4 = (fooheader*)p4;
    }

[benchmark]
[operationsperinvoke(4)]
public void nocast()
{
    h1->pagenumber++;
    h2->pagenumber++;
    h3->pagenumber++;
    h4->pagenumber++;
}

[benchmark]
[operationsperinvoke(4)]
public void cast()
{
    ((fooheader*)p1)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p2)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p3)->pagenumber++;
    ((fooheader*)p4)->pagenumber++;
}



}



 [benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x86,
            jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.legacyjit)]
[benchmarktask(platform: benchmarkplatform.x64,
                jitversion: benchmarkjitversion.ryujit)]
public unsafe class tocastornottocast
{
    byte* p1, p2, p3, p4;
    fooheader* h1, h2,h3,h4;
    public tocastornottocast()
    {
        p1 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p2 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p3 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        p4 = (byte*)marshal.allochglobal(1024);
        h1 = (fooheader*)p1;
        h2 = (fooheader*)p2;
        h3 = (fooheader*)p3;
        h4 = (fooheader*)p4;
    }

    [benchmark]
    [operationsperinvoke(4)]
    public void nocast()
    {
        h1->pagenumber++;
        h2->pagenumber++;
        h3->pagenumber++;
        h4->pagenumber++;
    }

    [benchmark]
    [operationsperinvoke(4)]
    public void cast()
    {
        ((fooheader*)p1)->pagenumber++;
        ((fooheader*)p2)->pagenumber++;
        ((fooheader*)p3)->pagenumber++;
        ((fooheader*)p4)->pagenumber++;
    }
}

有趣的是，nocast 方法在几乎所有设置中都更快。

这是 x64 中 legacyjit 的汇编代码：

对于 ryujit，该代码与 cast code 相同，无 cast 代码的唯一区别是 mov edx, ecx 是 ryujit 中的 mov rdx,rcx。

顺便说一句，x64 汇编代码比 x86 汇编代码更容易阅读。

简而言之，强制转换或不强制转换的性能差异非常小，但 不 强制转换允许我们在对象中保存一个指针引用，这意味着它会稍微小一些，如果我们要有很多，那么可以很好地节省空间。