Question

我正在撰写一些对性能至关重要的内容，并想知道如果我使用它会是否会产生影响：

int test( int a, int b, int c )
{
    // Do millions of calculations with a, b, c
}

或

class myStorage
{
public:
  int a, b, c;
};

int test( myStorage values )
{
   // Do millions of calculations with values.a, values.b, values.c
}

这基本上会产生类似的代码吗？访问班级成员是否有额外的开销？

我确信这对C ++专家来说很明显，所以我现在不会尝试为它写一个不切实际的基准

Answer 1

编译器可能会对它们进行均衡。如果它有任何大脑，它会将values.a，values.b和values.c复制到局部变量或寄存器中，这也是简单情况下的情况。

相关格言：

过早优化是多恶的根源。
写下来，以便您可以在六个月后的凌晨1点阅读，并且仍然能理解您的目的。
大多数情况下，重要的优化来自重构算法，而不是变量访问方式的微小变化。是的，我知道有例外，但这可能不是其中之一。

Answer 2

这听起来像是过早优化。

话虽如此，但存在一些差异和机会，但它们会影响对函数的多次调用，而不是函数中的性能。

首先，在第二个选项中，您可能希望将MyStorage作为常量引用传递。因此，您编译的代码可能会将单个值压入堆栈（以允许您访问容器），而不是推送三个单独的值。如果你有其他字段（除了a-c），发送MyStorage不作为参考实际上可能会花费更多，因为你将调用一个复制构造函数并基本上复制所有其他字段。所有这些都是每次通话的费用，而不是在功能范围内。

如果你在函数中使用b和c进行大量计算，那么转移或访问它们的方式并不重要。如果你通过引用传递，初始成本可能稍微多一些（因为你的对象，如果通过引用传递，可能在堆而不是堆栈上），但是一旦第一次访问，你的机器上的缓存和寄存器可能会意味着低成本访问。如果你已经按值传递了对象，那么它确实无关紧要，因为即使最初，这些值也会在堆栈附近。

对于您提供的代码，如果这些是唯一的字段，则可能没有区别。 “values.variable”仅被解释为堆栈中的偏移量，而不是“查找一个对象，然后访问另一个地址”。

当然，如果您不购买这些参数，只需将局部变量定义为函数的第一步，复制对象中的值，然后使用这些变量。如果你真的多次使用它们，这个副本的初始成本无关紧要:)

Answer 3

不，你的cpu会缓存你一遍又一遍使用的变量。

Answer 4

我认为有一些开销，但可能不会太多。因为对象的内存地址将存储在指向堆内存对象的堆栈中，所以您可以访问实例变量。

如果将变量int存储在堆栈中，它会更快，因为该值已经在堆栈中，并且机器只是去堆栈以计算出来:)。

它还取决于您是否将类的实例变量值存储在堆栈上。如果在test（）中，你会喜欢：

int a = objA.a;
int b = objA.b;
int c = objA.c;

我认为这几乎是相同的表现

Answer 5

如果您真的在编写性能关键代码，并且您认为一个版本应该比另一个版本更快，请编写两个版本并测试时序（使用正确的优化开关编译代码）。您甚至可能希望查看生成的汇编代码。很多事情都会影响代码片段的速度，这些代码片段非常微妙，比如寄存器溢出等。

Answer 6

你也可以用

开始你的功能

int & a = values.a;
int & b = values.b;

虽然编译器应该足够聪明，可以在幕后为您完成。一般来说，我更喜欢传递结构或类，这使得函数通常更清楚，而且每次想要考虑另一个参数时都不必更改签名。

Answer 7

与之前的类似问题一样：它取决于编译器和平台。如果有任何差异，它将非常小。

堆栈上的值和对象中的值通常使用指针（堆栈指针或this指针）和一些偏移量（函数的堆栈框架中的位置，或者内部的位置）来访问类）。

以下是一些可能会产生影响的案例：

根据您的平台，堆栈指针可能保存在CPU寄存器中，而this指针可能不会。如果是这种情况，访问this（可能在堆栈上）将需要额外的内存查找。
内存位置可能不同。如果内存中的对象大于一个缓存行，则字段将分布在多个缓存行中。在堆栈帧中仅将相关值放在一起可能会提高缓存效率。

请注意，我在这里经常使用“可能”这个词。唯一可以确定的方法就是测量它。

Answer 8

如果无法对程序进行概要分析，请打印出代码片段的汇编语言。

通常，较少的汇编代码意味着执行的指令较少，从而加快了性能。当分析器不可用时，这是一种粗略估计性能的技术。

汇编语言列表将允许您查看实现之间的差异（如果有）。

访问类成员时的性能

8 个答案: