C# - sealed 클래스의 메서드를 callback 호출했을 때 인라인 처리가 될까요?
닷넷 데브에 재미있는 글이 하나 떴군요, ^^
매우 작은 메서드의 주입
; https://forum.dotnetdev.kr/t/topic/7592
간단한 예를 들어, 우리는 보통 정렬 알고리즘을 호출할 때 값의 비교를 위한 delegate 또는 인터페이스를 전달하게 됩니다.
List<int> list = new List<int>() { 5, 4, 3, 2, 1 };
list.Sort((item1, item2) => item1.CompareTo(item2));
list.ForEach((elem) => Console.Write($"{elem} ")); // 출력 결과: 1, 2, 3, 4, 5
위에서 전달한 delegate 코드 조각은 사실 굉장히 간단한 코드인데요, 여기서 문제는? 저것이 List.Sort 메서드 내에서는 매번 메서드 호출로 처리하는 부하가 발생한다는 점입니다.
그런데, 사실 이게 문제일까요? 질문하신 분은, 이에 대한 해법으로 "다른 언어(C++)"을 쓴다"라고 했지만 이것은 약간 잘못된 인식입니다. C++이라고 해서 외부에서 전달한 함수 포인터를 call이 아닌 런타임 시에 inline 시켜 실행하는 재주는 없기 때문입니다.
오히려, 전달받은 함수 포인터를 call 대신 inline 시킬 수 있는 환경은 런타임에 JIT를 할 수 있는 VM 계열의 환경에서 가능할 수 있습니다. 하지만, 그게 가능하다고 해도 전달받은 코드 조각에 따라 내부 코드를 인라인시켜버리면 (그 부분만 다른) 동일한 메서드의 기계어 코드 묶음이 다중으로 만들어지는 것이기 때문에 아마도 닷넷 JIT 컴파일러가 거기까지 신경쓰지는 않았을 것으로 보입니다.
정말 그럴까요? 혹시나 그래도 만에 하나 닷넷 JIT 컴파일러가 sealed 유형의 메서드를 인라인시켜주지는 않을까요? 전에도 함수 인라인에 대해 설명한 적이 있는데요,
C# - 인라인 메서드(inline methods)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13063
C# - JIT 컴파일러의 인라인 메서드 처리 유무
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13064
그런 의미에서 봤을 때, 함수가 인라인되었다는 사실을 확인하는 것이 약간 번거롭습니다. "
매우 작은 메서드의 주입" 글에서 질문하신 분이 나중에 덧글로 sealed가 적용된 경우에는 인라인이 된다고 했는데... 음... 어떻게 확인해서 그런 결론을 낸 것인지는 모르겠지만 적어도 제가 위에서 설명한 글의 의미에 해당하는 인라인은 아닙니다.
아마도, 단순히 실행 속도가 근소하게 빨라진 것에서 인라인되었다고 판단한 것으로 보이지만, 그것은 순전히 sealed 메서드의 호출이 다른 호출보다 가벼워서 그런 것일 뿐 엄밀한 의미에서의 인라인은 아닙니다.
확인을 위해 다음과 같이 간단한 코드를 만들고,
// .NET 7 + x64 + Release 빌드
namespace ConsoleApp2;
public interface ITestType
{
public int Increment(int x);
}
public sealed class TestType : ITestType
{
public int Increment(int x)
{
return (x + 1);
}
}
internal class Program
{
static void Main(string[] args)
{
TestType instance = new TestType();
TestFuncPtr(instance);
Console.ReadLine(); // JIT 완료 후 디버거 연결을 위해!
}
public static void TestFuncPtr(ITestType test)
{
test.Increment(5);
}
}
Release 빌드로 (실행 전이 아닌, 이미) 실행된 프로세스에 WinDbg를 연결한 다음 JIT 컴파일러가 생성해 놓은 기계어 코드를 봐야 합니다.
따라서 이렇게 TestFuncPtr의 JIT 코드 위치를 알아내고,
0:005> !name2ee ConsoleApp2!Program.TestFuncPtr
Module: 00007ffd1c42cf48
Assembly: ConsoleApp2.dll
Token: 000000000600000A
MethodDesc: 00007ffd1c42ef30
Name: ConsoleApp2.Program.TestFuncPtr(ConsoleApp2.ITestType)
JITTED Code Address: 00007ffd1c360750
최종적으로 기계어 코드에 call 메서드가 있는지 확인할 수 있습니다.
0:005> !U /d 00007ffd1c360750
Normal JIT generated code
ConsoleApp2.Program.TestFuncPtr(ConsoleApp2.ITestType)
ilAddr is 00000178D0ED20BC pImport is 0000025E7AC8C340
Begin 00007FFD1C360750, size 2b
C:\temp\ConsoleApp1\ConsoleApp2\Program.cs @ 28:
>>> 00007ffd`1c360750 55 push rbp
00007ffd`1c360751 4883ec20 sub rsp,20h
00007ffd`1c360755 488d6c2420 lea rbp,[rsp+20h]
00007ffd`1c36075a 48894d10 mov qword ptr [rbp+10h],rcx
00007ffd`1c36075e 488b4d10 mov rcx,qword ptr [rbp+10h]
00007ffd`1c360762 49bb08001b1cfd7f0000 mov r11,7FFD1C1B0008h
00007ffd`1c36076c ba05000000 mov edx,5
00007ffd`1c360771 41ff13 call qword ptr [r11]
C:\temp\ConsoleApp1\ConsoleApp2\Program.cs @ 29:
00007ffd`1c360774 90 nop
00007ffd`1c360775 4883c420 add rsp,20h
00007ffd`1c360779 5d pop rbp
00007ffd`1c36077a c3 ret
보다시피 인라인되지 않았습니다. ^^
[2023-07-15 업데이트] C/C++의 template을 잊고 있었군요. ^^ 아래는 트친의 의견입니다.
[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]