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  1. 2009.09.03 Welcome to Dynamic C#(6) - Return to Dynamic (2) (2)
  2. 2009.08.20 Welcome to Dynamic C#(4) - 극과극 비교체험. (2)

Welcome to Dynamic C#(6) - Return to Dynamic (2)

C# 2009.09.03 13:36 Posted by 뎡바1

- 복습.

지난시간에서 이야기 했던 부분을 조금 이어서 이야기하자면요, dynamic이라는 타입이 생겼고 이 타입은 런타임에 가서야 실제로 담고있는 타입이 뭔지 수행하고자 했던 연산이 존재하는지 등을 알 수 있습니다. 그리고 닷넷 프레임워크 내부적으로는 dynamic이라는 타입은 없으며, object타입에 dynamic 어트리뷰트가 붙어서 런타임에게 적절한 동적 연산을 수행하도록 알려주도록 하고 있었습니다. 그리고 dynamic과 관계된 연산을 만나면, 컴파일러는 DLR의 call site를 이용하는 코드를 생성하구요 DLR에 정의된 기본연산들중에 C#에 알맞도록 상속된 클래스를 생성하고 그 연산을 call site를 통해서 호출하도록 코드를 생성해줍니다.

그러면 잠깐 실제로 동적연산을 호출하면 런타임에 어떤 절차를 거치게 되는지 알아보도록 하겠습니다.


- 복습은 거기까지.

dynamic d = ......;
d.Foo(1, 2, d); 

위와 같은 코드가 실행된다고 할때 대략 아래와 같은 절차를 따르게 됩니다.

1. DLR이 사용자가 넘겨주는 매개변수의 타입(int, int, dynamic)으로 요청받은 액션(InvokeMember)이 캐시되어 있는지 확인합니다. 캐시에 저장이 되어 있다면, 캐시되어있던 걸 리턴합니다.

2. 캐시에 해당되는 내용이 없다면, DLR은 액션을 요청받는 객체가 IDynamicObject(이하 IDO)인지 확인합니다. 이 객체는 스스로 어떻게 동적으로 바인딩하는지를 알고 있는 객체입니다.(COM IDispatch object, 루비나 파이썬의 객체나 IDynamicObject 인터페이스를 구현한 닷넷 객체들 처럼). 만약 IDO라면 DLR은 IDO에게 해당 액션을 바인딩해달라고 요청합니다. IDO에게 바인딩을 요청한 뒤에 받는 결과는 바인딩의 결과를 나타내주는 expression tree입니다.

3. IDO가 아니라면, DLR은 language binder(C#의 경우는 C# runtime binder)에게 해당 액션을 바인딩해줄 것을 요청합니다. 그러면 C# runtime binder가 그 액션을 바인딩하고 바인딩의 결과를 expression tree로 리턴해줍니다.

4. 2번이나 3번이 수행된 다음엔 결과로 받은 expression tree가 DLR의 캐시속으로 통합되고 같은 형태의 요청이 다시 들어온다면 바인딩을 위한 절차를 수행하지 않고 캐시에 저장된 결과를 가지고 실행하게 됩니다.


그리고 이어서 C# runtime binder에 대해서 소개해 드릴텐데요, C# runtime binder는 무엇을 어디에 바인딩할지를 결정하는 심볼테이블을 reflection을 이용해서 생성합니다. 만약에 컴파일타임에 타입이 정해진 매개변수라면 C# 액션의 정보에 해당 타입으로 기록되고 런타임시에 바인딩될때 그 매개변수는 기록된 타입으로 사용될 수 있겠죠. 근데 만약에 컴파일 타임에 dynamic으로 결정된 매개변수라면(dynamic타입의 변수나, dynamic을 리턴하는 표현식), runtime binder는 reflection을 이용해서 그 매개변수의 타입을 알아내고, 알아낸 타입을 그 매개변수의 타입으로 사용하게 됩니다.

- 심볼테이블?

심볼테이블은 컴파일러나 인터프리터가 코드를 번역하기 위해서 사용하는 자료구조인데요. 코드의 변수명, 메서드등의 식별자를 각각 타입이나 범위, 그리고 메모리에서의 위치등을 기록합니다. 아래의 표는 위키피디아에 있는 심볼테이블의 예제인데요, 메모리의 주소와 심볼의 타입과 심볼의 이름으로 구성되어 있습니다. 

Address Type Name
00000020 a T_BIT
00000040 a F_BIT
00000080 a I_BIT
20000004 t irqvec
20000008 t fiqvec
2000000c t InitReset
20000018 T _main
20000024 t End
20000030 T AT91F_US3_CfgPIO_useB
2000005c t AT91F_PIO_CfgPeriph
200000b0 T main
20000120 T AT91F_DBGU_Printk
20000190 t AT91F_US_TxReady



runtime binder는 심볼테이블을 필요할때 필요한 만큼 만드는데요, 위의 짧은 예제에서 처럼 Foo라는 메서드를 호출하는 경우라면 runtime binder는 d의 런타임 타입에 대해서 Foo라는 이름을 가진 멤버들을 모두 로드합니다. 그리고 형변환역시 요구되는 형변환들을 모두 심볼테이블로 로드합니다. 그리고 런타임 바인더는 C# 컴파일러가 하는 것과 동일한 오버로딩 판별알고리즘을 수행합니다. 그리고 컴파일시에 받는 것과 동일한 문법을 사용하며, 동일한 에러, 동일한 예외를 출력합니다. 그리고 마지막으로 이런과정을 거친 결과를 expression tree로 생성하고 DLR에게 리턴해줍니다. 단, 여기서 사용하는 expression tree는 C# 3.0의 expression tree를 확장한 것입니다. 기존의 expression tree에 동적인 연산, 변수, 이름 바인딩, 흐름제어를 위한 노드들이 추가된 거죠.


- 마치면서

뭔가, 짧고 설명도 어색한 포스트인거 같네요;;; 이번시간을 통해서 DLR이 코드를 실행하기 위해서는 코드를 내부적으로 expression tree라는 형태로 가지고 있음을 알아봤습니다. 다음시간엔 C# 3.0에서 처음등장한 expression tree와 DLR에서 사용하는 expression tree에 대해서 설명을 드리도록 하겠습니다.


- 참고자료

1. http://blogs.msdn.com/samng/archive/2008/10/29/dynamic-in-c.aspx
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Symbol_table

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Welcome to Dynamic C#(4) - 극과극 비교체험.

C# 2009.08.20 20:25 Posted by 뎡바1

- 또 쓸데없는 생각 하냐?

안녕하세요. 정말 오랜만입니다. 사연이 많은 사람이다 보니, 잠수를 자주 타게 되네열. -_-;;;;; 그래서 뭐라도 써야한다는 생각을 하다가, 별로 쓸모있을진 모르겠지만, 실행속도를 비교해보자는 생각이 들었습니다. 짧은 글이 되겠지만, 조금이라도 도움이 되길바라면숴!


- 빨랑 비교한거 내놔.

비교대상은 한 클래스에 있는 메서드를 그냥 호출하는 것과 dynamic을 통해 호출하는 것, 그리고 리플렉션을 통해서 호출하는 세가지방법입니다. 그리고 각 호출을 메서드를 10만, 50만, 100만, 300만, 500만번 호출하는 것으로 속도를 재어봤습니다. 실행의 대상이 된 코드는 아래와 같습니다.

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Reflection;

namespace ConsoleApplication2
{
    class Test
    {
        public int FivePlusFive()
        {
            return 10;
        }
    }

    class Program
    {
        public void ReflectionCall()
        {
            object test = new Test();
            Type type = test.GetType();
            type.InvokeMember("FivePlusFive", System.Reflection.BindingFlags.InvokeMethod, (Binder)null,
                test, new object[] {});
        }

        public void DynamicCall()
        {
            dynamic test = new Test();
            test.FivePlusFive();
        }

        public void NormalCall()
        {
            Test test = new Test();
            test.FivePlusFive();
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            Program prog = new Program();

            //for JIT compile
            prog.ReflectionCall();
            prog.DynamicCall();
            prog.NormalCall();

            long limit = 5000000;

            DateTime normalStart = DateTime.Now;
            for (int i = 0; i < limit; i++)
            {
                prog.NormalCall();
            }
            DateTime normalEnd = DateTime.Now;
            TimeSpan normalResult = normalEnd - normalStart;

            DateTime dynamicStart = DateTime.Now;
            for (int i = 0; i < limit; i++)
            {
                prog.DynamicCall();
            }
            DateTime dynamicEnd = DateTime.Now;
            TimeSpan dynamicResult = dynamicEnd - dynamicStart;

            DateTime reflectionStart = DateTime.Now;
            for (int i = 0; i < limit; i++)
            {
                prog.ReflectionCall();
            }
            DateTime reflectionEnd = DateTime.Now;
            TimeSpan reflectionResult = reflectionEnd - reflectionStart;

            Console.WriteLine("Normal Time : {0}", normalResult);
            Console.WriteLine("Dynamic Time : {0}", dynamicResult);
            Console.WriteLine("Reflection Time : {0}", reflectionResult);
        }
    }
}



JIT컴파일에 걸리는 시간을 빼기 위해서 일단 한번씩 먼저 실행했구요, 각각의 방법을 정해진 횟수만큼 실행해서 시간을 측정하는 방식으로 했습니다. 그럼 결과를 보시져!!!! 야호!!!! 완전 신나!!!! -_-......

- 10만번

- 50만번

- 100만번

- 300만번

- 500만번


그리고 위의 결과를 표로 종합해보면 아래와 같습니다.


일반 호출은 리플렉션에 비해서 너무 작아서 그런지 아예 나타나지도 않는군요-_-;;;; 별로의미있는 코드로 실험을 한건 아니지만, 다이나믹이 리플렉션에 비해서는 월등히 빠르군요. 아마도 DLR의 힘을 빌려서 리플렉션 보다 훨씬 빠른 방식을 이용하는 것 같습니다. 이 부분에 대해서는 좀 조사를 해봐야 할거 같네요.


- 피드백 및 정정사항!!ㅋ

이 글을 보시고 정성태님께서 피드백을 주셨습니다.(http://www.sysnet.pe.kr/Default.aspx?mode=2&sub=0&detail=1&pageno=0&wid=766&rssMode=1&wtype=0) 정성태님의 블로그를 들르면서 내공의 깊이에 감탄을 하곤했는데, 직접 피드백을 받으니 더 확실하네 느껴지네요^^ㅋ. 글의 내용을 보시면, 제가 단순히 리플렉션 호출을 반복하게 설정해놓은 것에서 리플렉션에 매우 불리한 결과가 도출되는 요인이 있음을 지적하시고, 더 빠르게 그리고 오히려 다이나믹 보다도 더 빠른 결과가 나올 수 있는 방식을 제시해주고 계십니다.

잘 몰랐던 부분에 대해서 지적해주셔서 좋은거 배웠네요~.


- 마치면서

별로 내용도 없는 글을 썼군요-_-;;; 다음 포스트부터는 dynamic에 대해서 좀 더 심도 깊게 파보려고 생각중입니다. 좋은글이 많은데 잠수타고 정신줄 놓느라고 못보고 있었더군요!! 암튼. 곧 돌아오겠슴돠. ㅋㅋㅋ

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