摘要
在论坛或者邮件组里经常会有朋友提到，要想提高图形应用程序的性能必须要使用本地代码(C/C++)来开发。我们也经常听说本地代码在三维图形的操作上要比托管代码快得多。然而，事实并非完全如此，本文会通过多个平台上的实验数据来探讨托管代码和本地代码在图形操作上的性能问题。
Keywords
GDI, C++, C#, Windows Mobile, .NET Compact Framwork, performance
原文由Windows Embedded MVP Chris Tacke发表在：http://community.opennetcf.com/articles/cf/archive/2008/05/19/native-vs-managed-code-gdi-performance.aspx
本地代码测试
我们先来看看本地代码测试程序。代码很简单，仅仅是为了测试。这段程序绘制了一个矩形位图域并创建了相应的DC（device context），然后重复10000次以下两个操作：一是不断的用灰色填充矩形域，二是不断在矩形域中间绘制绿色的椭圆。这里椭圆的长轴短轴都是在不断变化的，这可以避免显示驱动缓存对我们的测试造成的影响。主要代码如下：
...
screenDC = GetWindowDC(NULL);
bufferDC = CreateCompatibleDC(screenDC);
oldPen = (HPEN)SelectObject(bufferDC, CreatePen(PS_NULL, 0, NULL));
oldBrush = (HBRUSH)SelectObject(bufferDC, CreateSolidBrush(#00ff00));
hBufferBmp = CreateCompatibleBitmap(screenDC, BOX_WIDTH, BOX_HEIGHT);
oldObject = SelectObject(bufferDC, hBufferBmp);
rect.top = 0;
rect.left = 0;
rect.right = BOX_WIDTH;
rect.bottom = BOX_HEIGHT;
for(i = 0 ; i < GDI_ITERATIONS_PER_REPORT ; i++)
{
width += xop;
height+= yop;
if((width >= BOX_WIDTH) || (width <= 0))
xop *= -1;
if((height >= BOX_HEIGHT) || (height <= 0))
yop *= -1;
r += rop;
g += gop;
b += bop;
if((r > 254) || (r< 1))
rop *= -1;
if((g > 254) || (g< 1))
gop *= -1;
if((b> 254) || (b< 1))
bop *= -1;
boxBrush = CreateSolidBrush(RGB(r, g, b));
FillRect(bufferDC, &rect, boxBrush);
DeleteObject(boxBrush);
Ellipse(bufferDC, width, height, BOX_WIDTH - width, BOX_HEIGHT - height);
Ellipse(bufferDC, height, width, BOX_WIDTH - height, BOX_HEIGHT - width);
BitBlt(screenDC, left, top, left + BOX_WIDTH, top + BOX_HEIGHT,
bufferDC, 0, 0, SRCCOPY);
}
...
运行效果如图：
...
Bitmap backBuffer = new Bitmap(BOX_WIDTH, BOX_HEIGHT);
Brush boxBrush;Brush ellipseBrush = new SolidBrush(Color.Green);
Graphics screenGraphics = f.CreateGraphics(); // Graphics.FromHdc(screenDC);
Graphics backGraphics = Graphics.FromImage(backBuffer);
for (i = 0; i < GDI_ITERATIONS_PER_REPORT; i++)
{
width += xop;
height += yop;
if ((width >= BOX_WIDTH) || (width <= 0))
xop *= -1;
if ((height >= BOX_HEIGHT) || (height <= 0))
yop *= -1;
r += rop;
g += gop;
b += bop;
if ((r > 254) || (r < 1))
rop *= -1;
if ((g > 254) || (g < 1))
gop *= -1;
if ((b > 254) || (b < 1))
bop *= -1;
boxBrush = new SolidBrush(Color.FromArgb(r, g, b));
backGraphics.FillRectangle(boxBrush, 0, 0, BOX_WIDTH, BOX_HEIGHT);
boxBrush.Dispose();
backGraphics.FillEllipse(ellipseBrush, width, height,
BOX_WIDTH - 2 * width, BOX_HEIGHT - 2 * height);
backGraphics.FillEllipse(ellipseBrush, height, width,
BOX_WIDTH - 2 * height, BOX_HEIGHT - 2 * width);
screenGraphics.DrawImage(backBuffer, 0, 0);
}
|
Managed: Framework Calls |
Managed: P/Invoke Calls |
Native |
Native is n% Faster (framework / P/invoke) |
|
|
Desktop |
|
|
|
|
|
2.66GHz Intel Core2 Duo |
890 |
6150 |
6200 |
597% / 1% |
|
Device |
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|
|
|
|
Windows Mobile 5.0 Emulator |
425 |
455 |
490 |
15% / 8% |
|
WinMo 5.0 Dell Axim x51 PXA270 |
210 |
225 |
250 |
19% / 11% |
|
HTC TyTn* Samsung 2442A |
70 |
74 |
75 |
7% / 1% |
|
HTC P6300* Samsung 2442 |
73 |
76 |
77 |
6% / 1% |
|
HTC Athena* PXA270 |
118 |
119 |
128 |
9% / 8% |
|
HTC TyTn II* Qualcomm 7200 |
155 |
168 |
178 |
15% / 6% |
|
HTC Sedna* Qualcomm 7200 |
121 |
129 |
131 |
9% / 2% |
|
HTC Charmer* OMAP850 |
134 |
151 |
154 |
15% / 2% |
* = Results from testing 1,000 iterations instead of 10,000
既然托管代码或多或少的要比非托管代码慢，那么是不是使用费托管代码就一定优越一些呢？我觉得并非如此，二者各有各的优势，各有各的适应场合。
考虑到托管代码快速开发的特性，日益强大的IDE和工具支持，托管代码无疑是经典企业级应用的不二选择。使用托管代码意味着以更低的成本更少的风险更快地占领市场。你会不喜欢吗？
类似的，对于非托管代码，有些情况，你只能使用它来开发，比如一个以太网卡驱动程序。但是一般的应用是否一定要用费托管代码，这就是值得商榷的了，就像刚刚那个例子，即使非托管代码的确很快，就算它能达到每秒30帧的刷新速度，但是问题是，真的需要那么快么？对人的眼睛来说，也许根本不用那么高的速度。这就是说，不同的应用还是得具体分析。如果你打算做一个模拟飞行的游戏，你的程序大多是跟绘图有关的，那么显然，这时候应当选择使用非托管代码。但是如果你只打算做一个纸牌游戏，或者一个文本编辑器呢？所以，纯粹的性能并不是决定你选择使用哪种方式开发的唯一因素。主要还是要看你怎么分析具体的需求，然后选择一条格式的途径
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