C# 动态关键字 —运行时惩罚？

Question

在 C# 中将实例定义为动态是否意味着：

1. 编译器不执行编译时类型检查，但会像对待所有实例一样进行运行时检查。

2. 编译器不执行编译时类型检查，但会进行运行时检查，这与任何其他非动态实例不同。

3. 与 2 相同，这会带来性能损失（微不足道？可能很重要？）。

Answer 1

这个问题很令人困惑。

在 C# 中将实例定义为动态意味着：

“定义实例”是指“声明变量”吗？

编译器不会执行编译时类型检查，但会像对所有实例一样执行运行时检查。

“像往常一样进行运行时检查”是什么意思？您想要什么运行时检查？您是否正在考虑由 IL 验证程序执行的检查，或者您是否正在考虑由强制转换引起的运行时类型检查，或者什么？

也许最好简单地解释一下“动态”的作用。

首先，动态从编译器的角度来看是一种类型。从CLR的角度来看，不存在动态这样的东西；当代码实际运行时，生成的代码中所有“dynamic”实例都已替换为“object”。

编译器将动态类型的表达式与对象类型的表达式完全相同，只是对该表达式的值的所有操作都在运行时<进行分析、编译和执行< /em> 基于实例的运行时类型。目标是执行的代码具有相同的语义，就好像编译器在编译时已知运行时类型一样。

你的问题似乎与性能有关。

回答性能问题的最佳方法是尝试并找出 - 如果您需要硬数字，您应该做的是以两种方式编写代码，使用动态和使用已知类型，然后退出秒表并比较时间。这是唯一知道的方法。

但是，让我们在抽象级别考虑某些操作的性能影响。假设您：

int x = 123;
int y = 456;
int z = x + y;

在当今的大多数硬件上，将两个整数相加大约需要十亿分之一秒。

如果我们使其动态化会发生什么？

dynamic x = 123;
dynamic y = 456;
dynamic z = x + y;

现在这在运行时做了什么？该框 123 和 456 为对象，它在堆上分配内存并进行一些复制。

然后它启动 DLR 并询问 DLR“此代码站点是否已使用 x 和 y 的类型分别编译过一次？”

在这种情况下，答案是否定的。然后，DLR 启动一个特殊版本的 C# 编译器，该编译器分析加法表达式，执行重载解析，并生成一个描述将两个整数相加的 lambda 的表达式树。然后，DLR 将该 lambda 编译为动态生成的 IL，然后由 jit 编译器进行 jits。然后，DLR 会缓存该编译状态，以便在您请求时第二次，编译器不必再次完成所有工作。

这需要比一纳秒更长的时间。这可能需要数千纳秒。

这能回答你的问题吗？我不太明白你在这里问什么，但我正在做出最好的猜测。

Answer 2

据我所知，答案是 3。

您可以这样做：

dynamic x = GetMysteriousObject();
x.DoLaundry();

由于编译器不对 x 进行类型检查，因此它将编译此代码，假设您知道自己在做什么。

但这意味着必须进行额外的运行时检查：即检查 x 的类型，查看它是否具有不接受任何参数的 DoLaundry 方法，然后执行它。

换句话说，上面的代码有点就像这样做（我并不是说它是相同的，只是进行比较）：

object x = GetMysteriousObject();

MethodInfo doLaundry = x.GetType().GetMethod(
    "DoLaundry",
    BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public
);

doLaundry.Invoke(x, null);

这绝对不是微不足道的，尽管这并不是说你'我们将能够用肉眼看到性能问题。

我相信动态的实现涉及一些非常贴心的幕后缓存，这些缓存会为您完成，因此，如果您再次运行此代码并且x< /code> 是相同的类型，它的运行速度会快很多。

不过，别让我这么做。我对动态没有太多经验；这只是我理解它的工作方式。

Answer 3

将变量声明为动态与将其声明为对象类似。 Dynamic 只是获取另一个标志，指示成员解析被推迟到运行时。

就性能损失而言 - 这取决于底层对象是什么。这就是动态对象的全部意义，对吧？底层对象可以是 Ruby 或 Python 对象，也可以是 C# 对象。 DLR 将在运行时确定如何解析对此对象的成员调用，并且此解析方法将确定性能损失。

话虽如此 - 肯定会造成性能损失。

这就是为什么我们不只是开始到处使用动态对象。

Answer 4

我做了一个简单的测试：对变量进行 100000000 次动态赋值与相同数量的直接双重赋值，就像

int numberOfIterations = 100000000;

Stopwatch sw = new Stopwatch();
sw.Start();

for (int i = 0; i < numberOfIterations; i++)
{
    var x = (dynamic)2.87; 
}

sw.Stop();
sw.Restart();

for (int i = 0; i < numberOfIterations; i++)
{
    double y = 2.87; 
}
sw.Stop();

在第一个循环（动态）中花费了大约 500 毫秒；第二个大约 200 毫秒。当然，性能损失取决于您在循环中执行的操作，这些代表可能的最简单的操作。

Answer 5

好吧，该变量被静态类型化为动态类型，但据我所知，除此之外编译器不会进行任何检查。

类型绑定是在运行时完成的，是的，有一个惩罚，但如果动态是唯一的选择那又怎样。如果您可以使用静态类型解决问题，请这样做。话虽这么说，DLR 确实有调用站点缓存，这意味着一些开销会减少，因为在某些情况下可以重用管道。

Answer 6

据我了解dynamic它只绕过编译时检查。类型解析发生在运行时，就像所有类型一样。所以我不认为有任何与之相关的性能损失。