1.普通函数调用开销
2.内联函数
1.普通函数调用开销
普通函数调用不是"直接执行函数代码",而是需要先做"准备工作",执行完毕后还要做"收尾工作",再加上指令跳转的损耗 这三部分共同构成了调用专属开销("这部分开销和函数体本身的业务逻辑执行无关, 是调用动作带来的额外损耗")
1).压栈开销(调用前的准备工作)程序执行时,有一块专门的内存区域叫"调用栈",每个函数调用都会在调用栈上创建一个独立的栈帧;调用函数前,CPU必须 执行额外指令,把两件东西放进这个栈帧里:a.函数的参数值:比如调用Add(3,5),要先把3和5压入栈帧,这样函数体内部才能读取到这两个参数 b.返回地址:就是"当前代码执行到调用函数的下一行指令地址";比如:Main函数里第10行调用Add,返回地址就是第11行,压入栈帧是为了函数执行完后,知道该回到哪里继续执行 这部分"压入数据"的指令执行,就是压栈开销(额外的CPU运算和内存操作)
2).弹栈开销(调用后的收尾工作)函数执行完毕后(比如:Add计算出结果8后),不能直接结束,还要做收尾,这就是弹栈开销 a.从栈帧中取出之前压入的返回地址,让CPU跳转到这个地址(回到调用函数的下一行继续执行)b.释放当前函数的栈帧(把栈帧里的参数、返回地址等数据清除,回收栈内存空间),避免内存泄漏 这两步同样需要执行额外的CPU指令,构成弹栈开销
3).CPU指令跳转开销 普通函数调用时,CPU的执行流程是中断式的,不是连续的 原本CPU在按顺序执行Main函数的指令(第1行 → 第2行→…→ 第10行),到第10行调用Add函数时,CPU需要暂停Main函数的执行 跳转到Add函数体的起始指令地址去执行;Add函数执行完后,又要再次跳转(根据返回地址)回Main函数的第11行,这种指令地 址的跳转”会带来额外损耗;比如CPU的"指令流水线"(提前预取指令提高效率)会被清空,需要重新填充,这就是跳转开销
2.内联函数
内联函数是在编译优化阶段,直接把被调用函数的完整函数体代码,"复制粘贴"到调用它的位置,替换掉原来的函数调用语 句;简单说:原来的"调用函数→压栈→跳转→弹栈→返回"的流程,被直接替换为"原地执行函数体代码",没有了调用”这个动作 压栈、弹栈、指令跳转这些开销自然就彻底消失
1).普通函数调用(有开销)
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普通调用的执行流程:Main 第1行(调用 Add)→ 压栈(3、5、Main 第2行地址)→ 跳转至Add函数体 → 执行a+b →弹栈(取返回地址)→ 跳转回Main第2行 → 执行 Console.WriteLine
2).内联优化后(无调用开销)
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内联后的执行流程:Main第1行(直接执行3+5)→ Main 第2行(执行 Console.WriteLine),全程没有压栈、弹栈、指令跳转 彻底消除了调用开销
