编译表达式的运行速度比解释版本慢得多

Question

我有一个规则引擎，它支持两种操作模式：

1. 编译成 C# 程序并链接到引擎
2. 解析成基于反向抛光堆栈的指令并解释

规则是带有函数调用的简单算术表达式（max、min、sin） ，cos等）

我会假设编译版本（即#1）比解释版本（即#2）快得多——事实上，这是编译版本的主要原因首先是模式。然而，我的速度测试显示并非如此。

编译版本

Action<double>[] Rules = new[] { calc1, calc2, calc3 ... };
double[] v = new double[...];   // Variables

void calc1(double arg) { v[3]=v[12]+v[15]/v[20] };   // "x3=x12+x15/x20"
void calc2(double arg) { ... };
   :
// Start timer now
Rules.AsParallel().ForAll(r => r(...));
// End timer

解释版本

Expression[] Rules = ...
// Each rule is already parsed into an Expression object, which is a set of
// reverse-polish stack-based instructions.
// For example, "x3=x12+x15/x20" will be parsed to:
//     [ Push(12), Push(15), Push(20), Divide(), Add() ]
// Start timer now
Rules.AsParallel().ForAll(r => r.Evaluate(...));
// End timer

这里，“Expression”是第三方库的一部分，它将一个简单的字符串解析为一组简单的基于反向抛光堆栈的指令，然后可以对其进行解释。它不是 LINQ 中的表达式树对象——只是为了澄清。

注意：不必担心并发性，因为在实际代码中，我按“层”对规则进行排序并按顺序计算层，每个层仅取决于先前层中计算的值。两种模式具有完全相同的层结构。

结果

令人震惊的是，解释版本的运行速度比编译版本快很多，平均快 4 倍！换句话说，编译版本需要 0.3 秒才能运行完大约 1,200 条规则，而解释版本平均需要 0.08-0.1 秒。

我的电脑是一般的双核Core2。

我正在使用 .NET 4.0、Visual Studio 10。

调试或发布版本中的性能相似。

我的问题

是什么导致编译模式显着减慢？

注意：我已经发布了一个可能的答案

Answer 1

.NET 是一个 JIT 编译环境，因此 JIT 编译的代码越多，速度就越慢。可能有 1,200 个方法在运行时执行时进行 JIT 编译，而在解释模式下，只有解释器进行一次 JIT 编译。我可能会在编译模式的循环中看到额外的 JIT 时间。

实验：

1. 每种模式运行 5 次（只是为了完成任何 JIT 编译和填充缓存）
2. 运行 50 次，取平均值

结果：

1. 编译模式：每次运行 1.6 毫秒
2. 解释模式：每次运行 5.3 毫秒

观察结果：

似乎有大量编译模式FIRST运行期间花费的时间。

编译模式的第二次运行速度已经与解释模式相似。

解释模式不会随着运行次数的增加而显着加速。

因此表明我的观点是规则代码在第一次运行期间是 JIT 编译的。