当我发现一些令人惊讶的事情(对我来说),我测试了不同的生成时间戳的方式.
使用P / Invoke调用Windows的GetSystemTimeAsFileTime比调用DateTime.UtcNow慢约3倍,内部使用CLR的包装器来获取相同的GetSystemTimeAsFileTime.
怎么可能？
这是DateTime.UtcNow‘s implementation：
public static DateTime UtcNow {
get {
long ticks = 0;
ticks = GetSystemTimeAsFileTime();
return new DateTime( ((UInt64)(ticks + FileTimeOffset)) | KindUtc);
}
}
[MethodImplAttribute(MethodImplOptions.InternalCall)] // Implemented by the CLR
internal static extern long GetSystemTimeAsFileTime();
核心CLR的wrapper for GetSystemTimeAsFileTime：
FCIMPL0(INT64,SystemNative::__GetSystemTimeAsFileTime)
{
FCALL_CONTRACT;
INT64 timestamp;
::GetSystemTimeAsFileTime((FILETIME*)×tamp);
#if BIGENDIAN
timestamp = (INT64)(((UINT64)timestamp >> 32) | ((UINT64)timestamp << 32));
#endif
return timestamp;
}
FCIMPLEND;
我的测试代码利用BenchmarkDotNet：
public class Program
{
static void Main() => BenchmarkRunner.Run<Program>();
[Benchmark]
public DateTime UtcNow() => DateTime.UtcNow;
[Benchmark]
public long GetSystemTimeAsFileTime()
{
long fileTime;
GetSystemTimeAsFileTime(out fileTime);
return fileTime;
}
[DllImport("kernel32.dll")]
public static extern void GetSystemTimeAsFileTime(out long systemTimeAsFileTime);
}
结果：
Method | Median | StdDev |
------------------------ |----------- |---------- |
GetSystemTimeAsFileTime | 14.9161 ns | 1.0890 ns |
UtcNow | 4.9967 ns | 0.2788 ns |
解决方法
CLR几乎肯定会传递一个指向本地(自动,堆栈)变量的指针来接收结果.堆栈没有被压缩或重新定位,所以不需要引导内存等,当使用本地编译器时,这样的东西不支持,所以没有开销来解释它们.
在C#中,p / invoke声明与传递生活在垃圾回收堆中的受管理类实例的成员兼容. P / invoke必须固定该实例,否则在OS功能写入之前/之前有输出缓冲区的风险.即使您传递存储在堆栈上的变量,p / invoke仍然必须测试,看看指针是否进入垃圾回收堆,然后才能分支到固定代码,因此即使在相同的情况下也会有非零开销.
你可以使用更好的结果
[DllImport("kernel32.dll")]
public unsafe static extern void GetSystemTimeAsFileTime(long* pSystemTimeAsFileTime);
通过消除out参数,p / invoke不再需要处理别名和堆压缩,现在完全是您设置指针的代码的责任.
