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託管C++中函式呼叫的雙重轉換(Double Thunking)

 在VC.Net中使用預設設定/clr編譯時,一個託管函式會產生兩個入口點,一個是託管的,供託管程式碼呼叫,另外一個是非託管的,供非託管程式碼呼叫。但是函式地址,特別是虛擬函式指標只能有一個值,所以需要有一個預設的入口。

非託管入口點可能是所有呼叫的預設入口(在 Visual Studio .NET2003 中,編譯器總是會選擇非託管入口,但是在Visual Studio 2005中,如果引數或者返回值中包含託管型別,那麼編譯器會選擇託管入口),而另外一個只是使用託管C++中的互操作功能對預設入口的呼叫。在一個託管函式被另一個託管函式呼叫的時候,這可能會造成不必要的託管/非託管上下文切換和引數/返回值的複製。如果函式不會被非託管程式碼使用指標呼叫,那麼可以在宣告函式時用VC2005新增的__clrcall修飾符阻止編譯器生成兩個入口。
現在用簡單的氣泡排序演算法來比較一下使用__clrcall之後的效能改善程度。
using namespace System;
#define ARRAY_SIZE 1000

struct bubbleBase
{
	int value;
};
class bubble1:public bubbleBase
{
public:
	virtual int getvalue(){return value;}
	virtual void setvalue(int newvalue){value=newvalue;}
};
class bubble2:public bubbleBase
{
public:
	virtual int __clrcall getvalue(){return value;}
	virtual void __clrcall setvalue(int newvalue){value=newvalue;}
};
template<class T>
void bubbleSort(int length)
{
	TimeSpan	ts;
	T* array1=new T[ARRAY_SIZE];
	for (int i=0;i<ARRAY_SIZE ;i++)
	{
		array1[i].setvalue(ARRAY_SIZE-i-1);
	}
	Int64 ticks=DateTime::Now.Ticks;
	int i, j,temp, test; 
	for(i = length - 1; i > 0; i--)
	{
		test=0;
		for(j = 0; j < i; j++)
		{
			if(array1[j].getvalue() > array1[j+1].getvalue()) 
			{
				temp = array1[j].getvalue();
				array1[j].setvalue(array1[j+1].getvalue());
				array1[j+1] .setvalue(temp);
				test=1;
			}
		} 
		if(test==0) break; 
	} 
	ts=TimeSpan::FromTicks(DateTime::Now.Ticks-ticks);
	Console::WriteLine("BubbleSort {0} Items: {1}  Ticks",
		ARRAY_SIZE,
		ts.Ticks );
	delete	array1;
}
int main(array<System::String ^> ^args)
{
	bubbleSort<bubble1>(ARRAY_SIZE);
	bubbleSort<bubble2>(ARRAY_SIZE);
    return 0;
}

執行結果是

BubbleSort 1000 Items: 3281250 Ticks
BubbleSort 1000 Items: 312500 Ticks

可以看到,__clrcall會大大加快在託管程式碼中呼叫託管函式的速度。

順便說一下,在隨VC8.0釋出的STL中增加了很多安全特性,但是這也會造成程式的執行速度減慢。如果你確認程式不會有緩衝區溢位或者記憶體越界訪問的問題,那麼可以把_SECURE_SCL定義成0來關掉這個特性。參考