为啥 System.Math 有 Sin、Cos 等的外部方法？

Posted 2023-02-17

【中文标题】为啥 System.Math 有 Sin、Cos 等的外部方法？

【英文标题】：Why System.Math has extern methods for Sin, Cos, etc?为什么 System.Math 有 Sin、Cos 等的外部方法？

【发布时间】：2009-10-28 22:38:22

【问题描述】：

[MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
public static extern double Sin(double a);

这是什么原因？

【参考方案1】：

MethodImplOptions.InternalCall 表示该方法由公共语言运行时本地实现。这对数学运算很有意义，因为它们通常针对目标平台进行了大量优化。例如，在 x86 架构中，有一条指令可以计算正弦和余弦。托管实现不太可能直接利用此类指令。

【讨论】：

感谢 Mehrdad，您的本机是指 C++ 或 NGEN'ed C#，还是其他？

@Joan：不，我不是指 NGENed。当调用这样的方法时，CLR 使用它自己的实现（很可能是 C++ 或程序集）。方法实现是 CLR 代码的一部分。

谢谢，我有 2 个问题可能有点不相关。 1、像Sin这样的方法是不是分别为这么多不同的平台写的？以及编译器和 CLR 如何确保在编译时和运行时实际上存在对它的内部调用。这会在 IL 中可见吗？还是这一切都在幕后魔术？

1.最有可能的是，他们已针对每种架构对其进行了优化。即使他们只是简单地在非托管 C 标准库中调用 sin，该调用也会由编译 CLR 代码库的编译器进行优化。 2. 属性在 IL 中当然是可见的，但是方法的 body 根本没有 IL。正如我所说，该方法是 CLR 的一部分，因此它对已实现的方法有深入的了解。当 JIT 编译器看到这样的方法时，会用自己的方法替换调用。

我认为，根据我从Rotor 源代码中看到的情况，Microsoft 的实现大部分是用C++ 实现的；当然它是不受管理的。

【参考方案2】：

很可能是因为实现是优化的本机代码。

【参考方案3】：

实现是在本机中完成的。这不只是Sin，也看看常见的字符串操作。

CLR 知道这些方法，并维护一个“调用表”。当它看到来自 Math.Sin 的调用时，它通过“查找”调用表将其重定向到本机实现。如果你想找到更多，在转子源中搜索ecall.cpp，或者直接去here（谷歌代码搜索）。