Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 517. calli IL 호출이 DllImport 호출보다 빠를까요? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 25397
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 2개 있습니다.)

calli IL 호출이 DllImport 호출보다 빠를까요?

네이티브 함수를 닷넷에서 직접 호출할 수 있는 IL 코드가 바로 calli인데요.

OpCodes.Calli Field
; https://learn.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.reflection.emit.opcodes.calli

예전에 OpenCover 코드 커버리지 도구를 살펴보면서 calli에 대한 동작 방식을 설명한 적도 있습니다. ^^

OpenCover 코드 커버리지 도구의 동작방식을 통해 살펴보는 Calli IL 코드 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/2882

근데... 이것이 일반적인 delegate 호출보다 성능이 더 좋다고 합니다.

Why is Calli Faster Than a Delegate Call?
; http://stackoverflow.com/questions/5893024/why-is-calli-faster-than-a-delegate-call

덧글에 보면 "The EmitCalli is faster because it is a raw byte code call"라고 하는데, 그럼 혹시 "Managed to Unmanaged"간의 전환이 좀 더 가벼울 수도 있지 않을까요?




그래서, 가정을 해봤습니다. .NET에서 native 코드 호출 방법이 대표적으로 DllImport가 있는데요. 그것과 비교해 보면 어떨까요? 예제를 간단히 하기 위해 GetCurrentThreadId Win32 API를 대상으로 다음의 3가지 방법에 대해 각각 성능 테스트를 해봤습니다.

  1. C++ DLL 프로젝트에서 GetCurrentThreadId Win32 API의 주소를 반환해 calli로 호출하는 예제
  2. BCL에서 제공되는 AppDomain.GetCurrentThreadId를 호출하는 예제
  3. DllImport로 직접 kernel32.dll의 GetCurrentThreadId를 호출하는 예제

소스 코드는 대충 다음과 같습니다.

// ============== C++ DLL ==============

WIN32PROJECT1_API __int64 __stdcall fnWin32Project1()
{
    return (__int64)&::GetCurrentThreadId;
}


// ============== C# DLL ==============

using System;
using System.Reflection.Emit;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ClassLibrary1
{
    [System.Security.SecuritySafeCritical]
    public class Class1
    {
        [DllImport("Win32Project1.dll", EntryPoint = "fnWin32Project1")]
        static extern long GetThisThreadId32();

        static GetThisThreadIdDelegate _GetThisThreadIdMethod = null;
        delegate int GetThisThreadIdDelegate();

        static Class1()
        {
            long result = 0;

            if (_GetThisThreadIdMethod == null)
            {
                if (IntPtr.Size == 4)
                {
                    result = GetThisThreadId32();
                }

                var type = typeof(Class1);
                DynamicMethod dynamicMethod = new DynamicMethod("", typeof(int), Type.EmptyTypes, type, true);

                var iLGenerator = dynamicMethod.GetILGenerator();

                if (IntPtr.Size == 4)
                {
                    iLGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4, (int)result);
                }
                else
                {
                    iLGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I8, result);
                }

                iLGenerator.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConvention.StdCall, typeof(int), Type.EmptyTypes);
                iLGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

                GetThisThreadIdDelegate tempDelegate = dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(GetThisThreadIdDelegate)) as GetThisThreadIdDelegate;
                _GetThisThreadIdMethod = tempDelegate;
            }
        }

        [System.Security.SecuritySafeCritical]
        public static int GetThisThreadId()
        {
            try
            {
                return _GetThisThreadIdMethod();
            }
            catch
            {
            }

            return 0;
        }
    }
}

// ============== C# EXE ==============

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        [DllImport("kernel32.dll")]
        static extern int GetCurrentThreadId();

        static void Main(string[] args)
        {
            Action<int, string, Func<int>> action = (loopCount, title, work) =>
            {
                Stopwatch st = new Stopwatch();
                st.Start();

                Random rand = new Random(Environment.TickCount);

                for (int i = 0; i < loopCount; i++)
                {
                    work();
                }

                st.Stop();

                Console.WriteLine(title + " : " + st.ElapsedTicks);
            };

            action(1, "touch-JIT", ClassLibrary1.Class1.GetThisThreadId);
            action(1, "touch-JIT", AppDomain.GetCurrentThreadId); // 이 코드는 닷넷 프레임워크 환경에서 테스트한 것입니다. (참고: 닷넷 런타임에 따라 달라지는 AppDomain.GetCurrentThreadId의 반환값)
            action(1, "touch-JIT", GetCurrentThreadId);

            Console.WriteLine();

            action(10000, "Calli", ClassLibrary1.Class1.GetThisThreadId);
            action(10000, "BCL", AppDomain.GetCurrentThreadId);
            action(10000, "DllImport", GetCurrentThreadId);
        }
    }
}

결과는 Calli가 코드가 복잡한 거에 비하면 감동적인 수준은 아니지만 그래도 빨라지긴 했습니다.

// x86 Release 빌드로 테스트 (낮을수록 좋음)
Calli : 851
BCL : 2170
DllImport : 1260

Calli : 843
BCL : 1303
DllImport : 1577

Calli : 881
BCL : 1445
DllImport : 1247

(첨부한 파일은 위의 코드 테스트를 포함합니다.)



결론은, 성능을 조금이라도 개선할 필요가 있을 때만 calli 호출을 쓰시고 그 외에는 그냥 DllImport를 쓰시는 것이 좋습니다. 또는, 특수한 사례로 네이티브 코드를 제공할 때 symbol export가 안되도록 숨기고 싶은 경우에 한해 calli를 쓰는 것도 좋겠고. ^^




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 3/20/2023]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2020-02-27 10시25분
{
    // public delegate void VoidIntPtrDelegate(IntPtr objAddress);

    var type = typeof(Program);
    DynamicMethod dynamicMethod = new DynamicMethod("", typeof(void), new Type[] { typeof(IntPtr) }, type, true);

    var iLGenerator = dynamicMethod.GetILGenerator();

    iLGenerator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);

    if (IntPtr.Size == 4)
    {
        iLGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I4, ...32비트 코드 주소...);
    }
    else
    {
        iLGenerator.Emit(OpCodes.Ldc_I8, ...645비트 코드 주소...);
    }

    iLGenerator.EmitCalli(OpCodes.Calli, CallingConvention.StdCall, typeof(void), new Type[] { typeof(IntPtr) });
    iLGenerator.Emit(OpCodes.Ret);

    VoidIntPtrDelegate tempDelegate = dynamicMethod.CreateDelegate(typeof(VoidIntPtrDelegate)) as VoidIntPtrDelegate;
}
정성태

... 76  77  78  79  80  81  82  [83]  84  85  86  87  88  89  90  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11951정성태6/20/201923763오류 유형: 548. scp 연결 시 "Permission denied" 오류 및 "WARNING: REMOTE HOST IDENTIFICATION HAS CHANGED!" 경고
11950정성태6/18/201925060.NET Framework: 845. C# - 윈도우 작업 관리자와 리소스 모니터의 메모리 값을 구하는 방법
11949정성태6/18/201920300오류 유형: 547. CoreCLR Profiler 예제 프로젝트 빌드 시 컴파일 오류 유형
11948정성태6/17/201921418Linux: 15. 리눅스 환경의 Visual Studio Code에서 TFS 서버 연동
11947정성태6/17/201924586Linux: 14. 리눅스 환경에서 TFS 서버 연동
11946정성태6/17/201925862개발 환경 구성: 445. C# - MathNet으로 정규 분포를 따르는 데이터를 생성, PLplot으로 Histogram 표현파일 다운로드1
11945정성태6/17/201922856Linux: 13. node.js에서 syslog로 출력하는 방법
11944정성태6/16/201929209Linux: 12. Ubuntu 16.04/18.04에서 node.js 최신 버전 설치 방법
11943정성태6/15/201922730.NET Framework: 844. C# - 박싱과 언박싱 [1]
11942정성태6/13/201927831개발 환경 구성: 444. 로컬의 Visual Studio Code로 원격 리눅스 머신에 접속해 개발하는 방법 [1]
11941정성태6/13/201920188오류 유형: 546. "message NETSDK1057: You are using a preview version of .NET Core" 빌드 경고 없애는 방법
11940정성태6/13/201920447개발 환경 구성: 443. Visual Studio의 Connection Manager 기능(Remote SSH 관리)을 위한 명령행 도구파일 다운로드1
11939정성태6/13/201919016오류 유형: 545. Managed Debugging Assistant 'FatalExecutionEngineError'
11938정성태6/12/201922772Math: 59. C# - 웨이트 벡터 갱신식을 이용한 퍼셉트론 분류파일 다운로드1
11937정성태6/11/201928751개발 환경 구성: 442. .NET Core 3.0 preview 5를 이용해 Windows Forms/WPF 응용 프로그램 개발 [1]
11936정성태6/10/201921352Math: 58. C# - 최소 자승법의 1차, 2차 수렴 그래프 변화 확인 [2]파일 다운로드1
11935정성태6/9/201924775.NET Framework: 843. C# - PLplot 출력을 파일이 아닌 Window 화면으로 변경
11934정성태6/7/201925878VC++: 133. typedef struct와 타입 전방 선언으로 인한 C2371 오류파일 다운로드1
11933정성태6/7/201921885VC++: 132. enum 정의를 C++11의 enum class로 바꿀 때 유의할 사항파일 다운로드1
11932정성태6/7/201921966오류 유형: 544. C++ - fatal error C1017: invalid integer constant expression파일 다운로드1
11931정성태6/6/201922633개발 환경 구성: 441. C# - CairoSharp/GtkSharp 사용을 위한 프로젝트 구성 방법
11930정성태6/5/201923083.NET Framework: 842. .NET Reflection을 대체할 System.Reflection.Metadata 소개 [1]
11929정성태6/5/201921970.NET Framework: 841. Windows Forms/C# - 클립보드에 RTF 텍스트를 복사 및 확인하는 방법 [1]
11928정성태6/5/201922456오류 유형: 543. PowerShell 확장 설치 시 "Catalog file '[...].cat' is not found in the contents of the module" 오류 발생
11927정성태6/5/201923655스크립트: 15. PowerShell ISE의 스크립트를 복사 후 PPT/Word에 붙여 넣으면 한글이 깨지는 문제 [1]
11926정성태6/4/201922681오류 유형: 542. Visual Studio - pointer to incomplete class type is not allowed
... 76  77  78  79  80  81  82  [83]  84  85  86  87  88  89  90  ...