Почему бы не использовать неуправляемый безопасный код в C #

В C # есть опция для выполнения кода без проверки. Как правило, делать это не рекомендуется, так как управляемый код намного безопаснее и преодолевает множество проблем.

Однако мне интересно, если вы уверены, что ваш код не вызовет ошибок, и вы знаете, как обращаться с памятью, то почему (если вам нравится быстрый код) следуйте общим советам?

Мне это интересно, так как я написал программу для видеокамеры, которая требовала очень быстрой манипуляции с растровым изображением. Я сам сделал несколько быстрых графических алгоритмов, и они отлично работают на растровых изображениях с использованием неуправляемого кода.

Теперь мне вообще интересно, если вы уверены, что у вас нет утечек памяти или рисков сбоев, почему бы не использовать неуправляемый код чаще?

PS мой опыт: я вроде как попал в этот мир программирования, и я работаю один (я делаю это в течение нескольких лет), и поэтому я надеюсь, что этот вопрос разработки программного обеспечения не так уж странен. У меня действительно нет других людей, таких как учитель, чтобы спрашивать такие вещи.

Ну, это в основном случай старой поговорки

• Не оптимизировать
• (только для экспертов) Пока не оптимизируйте

Но на самом деле я могу придумать три основные причины, чтобы избежать небезопасного кода.

1. Ошибки : Важная часть вашего вопроса - «если вы уверены, что ваш код не вызовет ошибок». Ну, как ты можешь быть абсолютно полностью уверен? Использовали ли вы средство проверки с формальным методом, гарантирующим правильный код? В программировании наверняка есть одна вещь: у вас будут ошибки. Когда вы снимаете безопасность, вы позволяете новым видам ошибок проникать через корыто. Когда вы позволяете сборщику мусора позаботиться о памяти для вас, многие проблемы исчезают.

2. Не всегда так быстро, как вы думаете . Другой момент: в зависимости от проблемы, выигрыш может быть не таким большим. Хотя я не могу найти их прямо сейчас, я помню исследование, проведенное Google по сравнению скорости Java, Scala, Go и C ++. После оптимизации на местах, конечно, C ++ был намного быстрее. Но алгоритм, запрограммированный «идиоматическим» способом, был на самом деле не намного быстрее. Идиоматические в том смысле, что они использовали стандартную структуру и идиомы (контейнер stl, без развернутого цикла и т. Д.). Microsoft провела аналогичный эксперимент с C # и C ++. Раймонду Чену, одному из ведущих инженеров Microsoft, пришлось написать собственную реализацию std :: string, чтобы победить C #. (см .: http://www.codinghorror.com/blog/2005/05/on-managed-code-performance-again.htmlЗа гораздо меньшие усилия вы получаете довольно приличную производительность в управляемом коде, так что зачастую это не стоит проблем.

3. Возможность повторного использования : небезопасный код можно использовать только в среде полного доверия. Например, на сервере ASP.NET вы обычно не можете использовать небезопасный код, так как было бы довольно легко представить уязвимость из-за переполнения буфера. Другим примером будет clickonce. Или если ваше приложение было доступно из общего сетевого ресурса. Поэтому, если вы планируете использовать свой код в различных сценариях развертывания, небезопасный код не входит в игру.

Так что в основном: его не одобряют, потому что он может вносить ненужные ошибки, вполне может быть, что ничего не принесет, и это уменьшает возможность повторного использования вашего кода.

Но если ваш сценарий действительно требует его для производительности (и у вас есть данные, чтобы доказать это), вы - опытный программист, который знает, как обращаться с памятью, и ваш код будет использоваться в контролируемой среде, тогда обязательно сделайте это.

В некотором смысле, неуправляемый код является формой оплаты: вы покупаете более быстрое выполнение с дополнительными усилиями по разработке. Действительно, неуправляемый код требует больше времени для разработки, отладки и обслуживания. Правильно понять это - задача для большинства участников. В некотором смысле это похоже на программирование на ассемблере: конечно, вы можете выжать больше энергии из своего ЦП, если вы пишете на ассемблере ^* , но вы «тратите» гораздо больше усилий на этот путь.

Иногда разница во времени разработки очень значительна - дни, а не часы. Однако разница в скорости исполнения не столь значительна. Вот почему разработка неуправляемого кода зарезервирована для ситуаций, подобных той, что вы описали в своей публикации - локализованные, автономные реализации ресурсоемких алгоритмов, таких как обработка аудио и видео.

По сути, ответ на ваш вопрос похож на ответ, почему не все ездят на Ferrari: это намного лучшая машина, верно? (Не) к счастью, не каждый может себе это позволить.

Потому что быть «уверенным» в правильности или любом другом ограничении в математическом смысле (т.е. у вас есть доказательства) - очень сложная проблема для императивных языков. Программы часто имеют такое большое количество состояний, что невозможно проверить их даже при проверке каждого возможного состояния. И создание конструктивного доказательства - это не то, что вы можете автоматизировать.

Таким образом, причина в том, что страховки, которые обеспечивают управляемое выполнение, чаще всего перевешивают небольшой выигрыш в производительности, который вы получите с небезопасным кодом. Конечно, это также зависит от конкретного варианта использования.

Короче говоря, ничто не мешает вам выполнять всю эту работу и управлять фрагментами вашей программы в среде C ++. Поскольку вы абсолютно уверены, что вы можете правильно управлять всеми перебоями и утечками памяти без сборщика мусора, вы можете сделать это в C ++ :)

Напротив, C # имеет преимущества, обеспечивая безопасную / управляемую и строго типизированную среду разработки для безопасной работы в среде .NET.

Возможный недостаток программирования неуправляемого кода - более длительное время разработки, выделение времени для детального тестирования. Вы, конечно, получите скорость обработки и больше контроля над тем, как работает ваше программное обеспечение.

Таким образом, возможность работать с неуправляемым кодом в .NET Framework начиная с 4.0 является опцией для крайних случаев, когда вы уверены, что это может принести вам выгоды, если вы не будете его использовать ...