Question

我听说std::function的成本比auto更重要，以处理lambda函数。有效的现代c ++ item5。我想要的是澄清std::function使用更多内存而不是auto的一些示例代码的机制。有人能帮助我吗？

修改

class Widget {
public:
  Widget(int i) : i_(i) {}
  bool operator<(const Widget& o) { return o.value() > i_; }
  int value() const { return i_; };
private:
  int i_;
  int dummy_[1024];
};

int main() {
  // performance difference between auto and std::function
  { 
    auto less1 = [](const auto& p1, const auto& p2) {
      return *p1 < *p2;
    };
    std::cout << "size of less1: " << sizeof(less1) << endl;

    function<bool(const std::unique_ptr<Widget>&,
                  const std::unique_ptr<Widget>&)>
        less2 = [](const std::unique_ptr<Widget>& p1,
                   const std::unique_ptr<Widget>& p2) {
          return *p1 < *p2;
        };
    std::cout << "size of less2: " << sizeof(less2) << endl;

    {
      // auto
      std::vector<std::unique_ptr<Widget>> ws1;
      for (auto i = 0; i < 1024*100; ++i) {
        ws1.emplace_back(new Widget(std::rand()));
      }

      auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
      std::sort(ws1.begin(), ws1.end(), less1);
      auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
      cout << ws1[0].get()->value() << " time: " << (end - start).count() << endl;
    }

    {
      // std::function
      // 25% slower than using auto
      std::vector<std::unique_ptr<Widget>> ws2;
      for (auto i = 0; i < 1024*100; ++i) {
        ws2.emplace_back(new Widget(std::rand()));
      }

      auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
      std::sort(ws2.begin(), ws2.end(), less2);
      auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
      cout << ws2[0].get()->value() << " time: " << (end - start).count() << endl;
    }
  }
  return 0;
}

来自https://github.com/danielhongwoo/mec/blob/master/item5/item5.cpp

我认为此代码显示使用std::function比使用auto慢。但不是使用内存。我只想用一些真实的代码来证明它。

Answer 1

std::function可以存储任意可调用对象。因此，必须参与类型擦除才能存储任意类型的东西。在一般情况下，这可能需要动态分配，并且在operator ()的每次调用时，它肯定需要间接调用（虚拟调用或通过函数指针调用）。

lambda表达式的类型是而不是 std::function，它是一个定义了operator()的未命名类类型（lambda的闭包类型）。使用auto a来存储lambda会使a这种类型的精确闭包类型没有开销。

Answer 2

std::function的存储成本为true。正如我在RHEL 64位计算机上测试的那样，它是32个字节，而lambda仅占用1个字节。但是为了提高运行效率，无法复制原始成本中的注释。

有了g++ -std=c++17 -O2，我得到的std::function比lambda快得多。使用g++ -std=c++14 -O2，结果接近，但lambda仍然落后。

size of less1 as lambda: 1
size of less2 as function : 32
3722 time lambda sort: 47979086
6700 time function sort: 45291861

是std :: function比自动存储lambda函数更重要

2 个答案: