DotNet并行计算的使用误区(二)

上接 DotNet并行计算的使用误区(一)

● 误区三 . 并行计算是运行时的事

    的确，DotNet会在运行时决定是否使用并行库处理代码，但是早在你编译代码时，编译器就早已为这一时刻做好准备，换就话说：

    1. 使用并行库处理代码与普通方式对比，IL的结构是不同的。

    2. 即使你选择使用并行计算，并且你也确实拥有多核(线程)CPU，运行时你的代码也不一定是并行的。

    使用TPL后CLR可能会分解任务，这一依据的其中之一是由IL支持的，IL将并行的任务代码分离，以便在将来的操作中并行，这一点可以从以下的示例中看出来，以下两段示例的核心C#代码都是Tostring()和Sleep()，Code A使用For包含Sleep，Code B使用Parallel.For处理：

Code Part A：

IL：

IL_000e: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Start() 

IL_0013: nop 

IL_0014: ldc.i4.0 

IL_0015: stloc.2 

IL_0016: br.s IL_0031 

IL_0018: nop 

IL_0019: ldloca.s i 

IL_001b: call instance string [mscorlib]System.Int32::ToString() 

IL_0020: stloc.0 

IL_0021: ldc.i4 0xc8 

IL_0026: call void [mscorlib]System.Threading.Thread::Sleep(int32) 

IL_002b: nop 

IL_002c: nop 

IL_002d: ldloc.2 

IL_002e: ldc.i4.1 

IL_002f: add 

IL_0030: stloc.2 

IL_0031: ldloc.2 

IL_0032: ldc.i4.s 10 

IL_0034: clt 

IL_0036: stloc.3 

IL_0037: ldloc.3 

IL_0038: brtrue.s IL_0018 

IL_003a: ldloc.1 

IL_003b: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Stop() 

我们注意到，Code Part A的Sleep是直接出现在Load方法中的。

    再来看看Parallel方式：

Code Part B：

Form1_Load:

IL_0019: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Start() 

IL_001e: nop 

IL_001f: ldc.i4.0 

IL_0020: ldc.i4.s 10 

IL_0022: ldloc.1 

IL_0023: ldftn instance void WindowsFormsApplication4.Form1/'<>c__DisplayClass1'::'<Form1_Load>b__0'(int32) 

IL_0029: newobj instance void class [mscorlib]System.Action`1<int32>::.ctor(object, 

native int) 

IL_002e: call valuetype [mscorlib]System.Threading.Tasks.ParallelLoopResult [mscorlib]System.Threading.Tasks.Parallel::For(int32, 

int32, 

class [mscorlib]System.Action`1<int32>) 

IL_0033: pop 

IL_0034: ldloc.0 

IL_0035: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Stop() 

注意红色字体，Sleep已经不在Load方法中了，而是被一个“b__0”代替，并行代码与宿主代码分离，以下就是b__0的IL： 

.method public hidebysig instance void '<Form1_Load>b__0'(int32 i) cil managed 

{ 

// 代码大小 26 (0x1a) 

.maxstack 8 

IL_0000: nop 

IL_0001: ldarg.0 

IL_0002: ldarga.s i 

IL_0004: call instance string [mscorlib]System.Int32::ToString() 

IL_0009: stfld string WindowsFormsApplication4.Form1/'<>c__DisplayClass1'::a 

IL_000e: ldc.i4 0xc8 

IL_0013: call void [mscorlib]System.Threading.Thread::Sleep(int32) 

IL_0018: nop 

IL_0019: ret 

} // end of method '<>c__DisplayClass1'::'<Form1_Load>b__0' 

    结构图：

  以上的红色代码就是在Code A中出现的主要代码。再让我们重温一下这张图，IL的代码任务已经很明显的指示了出来。

    每当我们增加一个并行代码段，IL中就会增加一个b_N块：假如我们的代码中包含两个Parallel块，每块的主代码与上述一致，IL如下：

IL_0019: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Start() 

IL_001e: nop 

IL_001f: ldc.i4.0 

IL_0020: ldc.i4.s 10 

IL_0022: ldloc.1 

IL_0023: ldftn instance void WindowsFormsApplication4.Form1/'<>c__DisplayClass2'::'<Form1_Load>b__0'(int32) 

IL_0029: newobj instance void class [mscorlib]System.Action`1<int32>::.ctor(object, 

native int) 

IL_002e: call valuetype [mscorlib]System.Threading.Tasks.ParallelLoopResult [mscorlib]System.Threading.Tasks.Parallel::For(int32, 

int32, 

class [mscorlib]System.Action`1<int32>) 

IL_0033: pop 

IL_0034: ldc.i4.0 

IL_0035: ldc.i4.s 10 

IL_0037: ldloc.1 

IL_0038: ldftn instance void WindowsFormsApplication4.Form1/'<>c__DisplayClass2'::'<Form1_Load>b__1'(int32) 

IL_003e: newobj instance void class [mscorlib]System.Action`1<int32>::.ctor(object, 

native int) 

IL_0043: call valuetype [mscorlib]System.Threading.Tasks.ParallelLoopResult [mscorlib]System.Threading.Tasks.Parallel::For(int32, 

int32, 

class [mscorlib]System.Action`1<int32>) 

IL_0048: pop 

IL_0049: ldloc.0 

IL_004a: callvirt instance void [System]System.Diagnostics.Stopwatch::Stop() 

    下图中会有对应模块出现：

    上面的例子说明，在IL阶段已经为运行时的并行执行任务做了准备，编译阶段将并行任务从宿主中分离出来，运行阶段决定是否采用并行方式执行任务。