C#未来新特性:静态委托和函数指针

阅读数:5083 2019 年 2 月 13 日 08:00

C#未来新特性:静态委托和函数指针

C#每发布一次新版本,都会增加一些底层相关的新特性, 这些特性对大多数商业程序来说并没什么实际用处,主要用于那些对性能有很高要求的代码,如图形处理、机器学习以及数学工具包,等等。

接下来的两个提案,主要实现了新的引用类型和函数调用方式。

静态委托

C#中的普通委托是一种比较复杂的数据结构。它包含一个函数指针、一个针对 this 参数的对象引用(可选),以及一个指向委托链的链接。同其他引用类型变量相同,这个结构体也采用了堆分配方式,具有同样的内存压力。此外,在非托管代码中使用它时,需要进行组装。

与普通委托相比,静态委托就简单得多。它同样是一个结构体,但这个结构体只包含了一个 IntPtr 类型的函数指针。因此,静态委托是一种结构类型的变量,就是说不论在托管还是非托管代码中,它都具有相同的内存分布,在调用本机代码时也不需要进行组装了。

静态委托声明的语法如下:

复制代码
static delegate int Func()

我们可以使用类似于 UnmanagedFunctionPointer 的属性来指定其他设置,如字符集和调用约定。

静态委托也有一些使用限制,例如只能引用静态函数,不能引用对象的成员方法,因为没有可用于存储对象指针的内存空间。此外,静态委托不能链接到其他的委托。

在 CLR(公共语言运行时) 层,静态委托通过中间层指令 calli(call indirect)来调用,而普通委托则通过中间层指令 call 或 callvirt(call virtual)来调用。

为了实现代码的向后兼容性,本提案允许从静态委托隐式转换到普通委托。但普通委托到静态委托则只能依靠显式转换,因为并不是所有的普通委托都满足静态委托的要求。

你可以在 GitHub 上阅读更多有关静态委托提案的信息。

函数指针

函数指针则是另外一个比较有吸引力的新提案(我们姑且称它为函数指针,因为它实现了一个类似 C++ 的指针标示符 *)。这个提案同样使用了中间层指令 calli(call indirect)和 ldftn(load method pointer)。与静态委托一样,它也需要先有一个声明,只不过使用关键字 funcptr 替换了 delegate:

复制代码
funcptr int F1(int value);

当调用本机函数时,调用者首先要确定一个调用约定。而这将会影响栈中变量的排列次序,以及使用结束后该由调用者还是被调用者来负责清理栈。这个提案可使用的调用约定有 cdecl、fastcall、stdcall、thiscall 和 winapi。开发者可以通过修改委托声明来指定所需要的调用约定:

复制代码
funcptr cdecl int F1(int value);

在这个提案里,函数指针只能在非安全上下文中使用。

作为提案的一部分,你可以在函数名前面使用地址操作符(&)来生成一个函数指针。这个操作同样也只能在非安全上下文中使用。

函数指针的其他限制与静态委托相同。例如,它们只能引用静态函数,不能链接到其他委托等。

这两项提案目前都在讨论之中,还没有真正纳入 C#的路线图。还有一个叫作 Compiler Intrinsics 的提案,但是因为有一些额外的限制,它被采用的可能性不是很高。

查看英文原文: https://www.infoq.com/news/2019/02/CSharp-Static-Delegate

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akjarjash 2019 年 02 月 13 日 17:04 0 回复
感觉第一个更好一些 过多的引入新机制将使得C#更加复杂
没有更多了