了解C#中运行时代码生成的各种选项（Roslyn、CodeDom、Linq表达式等）

我正在开发一个应用程序，在这个应用程序中，我希望动态生成用于数值计算（性能）的代码。将此计算作为数据驱动操作进行太慢。为了描述我的需求，请考虑这个类：

class Simulation
{
    Dictionary<string, double> nodes;

    double t, dt;

    private void ProcessOneSample()
    {
        t += dt;
        // Expensive operation that computes the state of nodes at the current t.
    }

    public void Process(int N, IDictionary<string, double[]> Input, IDictionary<string, double[]> Output)
    {
        for (int i = 0; i < N; ++i)
        {
            foreach (KeyValuePair<string, double[]> j in Input)
                nodes[j.Key] = j.Value[i];
            ProcessOneSample();
            foreach (KeyValuePair<string, double[]> j in Output)
                j.Value[i] = nodes[j.Key];
        }    
    }
}

类模拟
{
字典节点；
双t，dt；
私有void ProcessOneSample（）
{
t+=dt；
//计算当前t节点状态的昂贵操作。
}
公共void进程（int N、IDictionary输入、IDictionary输出）
{
对于（int i=0；i

我想做的是JIT编译一个函数，该函数在进程中实现外部循环。定义此函数的代码将由当前用于实现ProcessOneSample的数据生成。为了澄清我的期望，我希望所有字典查找在编译过程中执行一次（即JIT编译将直接绑定到字典中的相关对象），以便在实际执行编译代码时，就好像所有查找都是硬编码的

我想弄清楚的是，解决这个问题的最佳工具是什么。我问这个问题的原因是有很多选择：

• 使用Roslyn。当前的障碍是如何将语法中的表达式绑定到宿主程序中的成员变量（即“状态”字典中的值）这可能吗？
• 使用LINQ表达式（Expression.Compile）
• 使用CodeDom。最近我在谷歌搜索中意识到了这一点，是什么引发了这个问题。我不太喜欢在.Net的第三个编译框架中蹒跚而行
• 在我知道这些工具存在之前，我最初的计划是调用我自己JIT编译的本机代码（x86）。我在这方面有一些经验，但这里有很多我还没有解决的未知数。如果上述选项的性能不足，这也是我的备份选项。我更喜欢上面三种解决方案中的一种，因为我相信它们会非常简单，假设我能让其中一种工作

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有没有人有过类似的经验可以分享？

我不确定我是否理解您的示例，也不确定代码生成是提高其性能的最佳方法

<>但是如果您想了解代码生成选项，首先考虑您的需求。性能是您想要的，但是还有代码生成的性能，以及生成的代码的性能。这些绝对不是一回事。然后是代码的可写性和可读性。不同的选项在这一点上的得分非常不同

你的第一个选择是，尤其是。Emit是一个非常低级的API，非常高效（即代码生成具有良好的性能）。此外，由于您可以完全控制正在生成的代码，因此您有可能生成最高效的代码（或者生成非常糟糕的代码，很明显）。此外，您不受C#等语言的限制，CLR的全部功能就在您的指尖。Reflection.Emit最大的问题是需要编写大量代码，并且需要对IL有深入的了解。编写代码并不容易，事后阅读或维护代码也不容易

，更具体地说，它提供了一个很好的替代方案。您可以将其视为使用Reflection.Emit生成DynamicMethod的基本类型安全包装。生成代码时会有一些开销，这可能不是什么大问题。至于言论自由，你几乎可以用普通的C#方法做任何事情。您无法完全控制生成的代码，但质量通常非常好。这种方法的最大优点是，使用这种技术编写和读取程序要容易得多

至于Roslyn，您可以选择生成语法树，或者生成C#（或VB）并将其解析为要编译的语法树。由于我们没有可用的生产代码（在编写本文时），所以猜测性能可能会是一种很早的方法。显然，解析语法树会有一些开销，如果您要生成一个方法，Roslyn在paralle中生成多个方法的能力将不会有多大帮助。不过，使用Roslyn有一个潜力，那就是它允许非常可读的程序

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至于CodeDom，我建议不要这样做。这是一个非常古老的API，它（在当前的实现中）启动一个CSC.exe进程来编译代码。我还认为它不支持完整的C语言。

我不明白您将手动JIT什么。x86 asm？什么味道？我想你最好放弃这个想法。@SimonWhitehead是的，我可以生成一个本机函数来实现Process方法中描述的行为。这不是我的主要选择，我更愿意先使用其中一个.Net选项。只有当性能被证明是.Net选项中的一个问题时，我才会使用此选项。您确定这是加快代码速度的最佳方法吗？您是否测量了性能以查看字典访问是否确实存在问题？您是否考虑过更改接口（可能使用具有

double

属性的对象集合）？@svick消除字典查找并不是我尝试做的唯一一件事，这是我希望编译代码的示例。另一个大本钟