C# 编译器对局部变量的优化

C# 的编译器可以对代码进行优化，所以，我们在写代码的时候，可以更多地考虑一下代码的易读性问题。

不考虑基本的对齐和换行美化。看一下局部变量优化问题。

C# 示例代码

例如，我们有一段如下的代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace ConsoleApp1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var s = DoSomething();
            Console.WriteLine(s);
        }

        static string DoSomething()
        {
            var s1 = "Hello, world.";
            var s2 = s1.ToUpper();
            return s2;
        }
    }
}

在 DoSomething() 这个方法中，里面定义了两个局部变量：

在 Main() 方法中，定义了一个局部变量：

定义 s1 和 s2 是为了提高代码的可读性，它们会导致生成冗余的代码，降低执行效率吗？

我们分别在 Debug 模式下和 Release 模式下进行编译，使用 ILDasm 查看生成的中间代码。

Debug 模式下生成的中间代码

在 Debug 下编译之后，DoSomething() 生成的中间代码如下，可以看到实际上有 3 个局部变量。除了我们自己定义的 s1 和 s2 之外，还有一个生成的 V_2，代码的尺寸为 20。

.method private hidebysig static string  DoSomething() cil managed
{
  // Code size       20 (0x14)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] string s1,
           [1] string s2,
           [2] string V_2)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "Hello, world."
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::ToUpper()
  IL_000d:  stloc.1
  IL_000e:  ldloc.1
  IL_000f:  stloc.2
  IL_0010:  br.s       IL_0012
  IL_0012:  ldloc.2
  IL_0013:  ret
} // end of method Program::DoSomething

看一下 Main() 方法。

有我们定义的 s 这一个局部变量，代码尺寸为 15 个字节。

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       15 (0xf)
  .maxstack  1
  .locals init ([0] string s)
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  call       string ConsoleApp1.Program::DoSomething()
  IL_0006:  stloc.0
  IL_0007:  ldloc.0
  IL_0008:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_000d:  nop
  IL_000e:  ret
} // end of method Program::Main

Release 模式下生成的中间代码

而在 Release 模式下，实际上，DoSomething() 中所有的局部变量都被优化掉了。代码尺寸也只有 11 个字节。

.method private hidebysig static string  DoSomething() cil managed
{
  // Code size       11 (0xb)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldstr      "Hello, world."
  IL_0005:  callvirt   instance string [mscorlib]System.String::ToUpper()
  IL_000a:  ret
} // end of method Program::DoSomething

还可以看一下 Main() 方法，这个局部变量 s 也被优化掉了。代码尺寸也只有 11 字节了。

.method private hidebysig static void  Main(string[] args) cil managed
{
  .entrypoint
  // Code size       11 (0xb)
  .maxstack  8
  IL_0000:  call       string ConsoleApp1.Program::DoSomething()
  IL_0005:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_000a:  ret
} // end of method Program::Main

结论

编译器会尽可能对代码进行优化，我们可以为了提高代码的易读性增加一些局部变量，这并不会导致生成冗余代码并导致执行性能的下降。

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