聯成員運營商VS內嵌運營商C++

Question

如果我有兩個結構：

struct A 
{ 
    float x, y; 
    inline A operator*(A b) 
    { 
     A out; 
     out.x = x * b.x; 
     out.y = y * b.y; 
     return out; 
    } 
} 

具有同等的結構

struct B 
{ 
    float x, y; 
} 

inline B operator*(B a, B b) 
{ 
    B out; 
    out.x = a.x * b.x; 
    out.y = a.y * b.y; 
    return out; 
} 

你會知道的任何理由B的運營商*編譯任何不同，或運行任何慢或快於A的運營商*（即去功能內的實際行動，應該是無關的）？

我的意思是......將宣佈內嵌運營商的一員，相較於未成爲會員，對實際功能的速度，任何一般的效果，無論如何？

我有一個數字，目前按照聯成員操作風格不同結構的......但我想修改它是有效的C代碼，而不是;所以在我這樣做之前，我想知道是否會對性能/編譯有任何改變。

Answer 1

你有它編寫的方式，我期望B::operator*運行速度稍慢。這是因爲「引擎蓋下」實施A::operator*是這樣的：

inline A A::operator*(A* this, A b) 
{ 
    A out; 
    out.x = this->x * b.x; 
    out.y = this->y * b.y; 
    return out; 
} 

所以A將指針傳遞到其左手側參數的功能，同時B必須使該參數的副本之前調用該函數。兩者都必須複製它們的右側參數。

您的代碼會好得多，而且很可能將實現同爲A和B，如果你寫使用引用它，並使它const正確：

struct A 
{ 
    float x, y; 
    inline A operator*(const A& b) const 
    { 
     A out; 
     out.x = x * b.x; 
     out.y = y * b.y; 
     return out; 
    } 
} 

struct B 
{ 
    float x, y; 
} 

inline B operator*(const B& a, const B& b) 
{ 
    B out; 
    out.x = a.x * b.x; 
    out.y = a.y * b.y; 
    return out; 
} 

你仍然要返回對象，而不是引用，因爲結果是有效的臨時對象（你沒有返回修改的現有對象）。

---

附錄

然而，用const傳遞按引用的兩個參數，在B，將它有效地加快使它比A，由於反引用？

首先，當您拼寫出所有代碼時，兩者都涉及相同的解除引用。 （請記住，訪問的this成員意味着指針引用。）

但即便如此，這取決於你的編譯器是如何聰明的。在這種情況下，讓我們說這看你的結構，並決定，因爲這是兩個浮點數不能塞到一個寄存器，所以它會使用指針來訪問它們。因此，取消引用的指針大小寫（這是實現的引用）是最好的。該組件會是這個樣子（這是僞彙編代碼）：

// Setup for the function. Usually already done by the inlining. 
r1 <- this 
r2 <- &result 
r3 <- &b 

// Actual function. 
r4 <- r1[0] 
r4 <- r4 * r3[0] 
r2[0] <- r4 
r4 <- r1[4] 
r4 <- r4 * r3[4] 
r2[4] <- r4 

這是假設類RISC架構（比如ARM）。 x86可能使用較少的步驟，但無論如何它都會被指令解碼器擴展到這個詳細程度。問題的關鍵是，它的指針的所有固定偏移指針引用寄存器，這是一樣快，因爲它會得到。優化器可以嘗試變得更聰明並在多個寄存器中實現對象，但是這種優化器難於編寫。 （雖然我有心想準是一個LLVM型的編譯器/優化器能做到這一點很容易優化，如果result僅僅是未保存的臨時對象。）

所以，既然你使用this，你有一個隱含的指針解引用。但是如果物體在棧上呢？沒有幫助;堆棧變量變成堆棧指針的固定偏移量解引用（或者幀指針，如果使用的話）。因此，除非編譯器足夠亮才能將對象分佈到多個寄存器中，否則您最終會在某處取消引用指針。

隨意將-S選項傳遞給gcc以獲取最終代碼的反彙編，以查看您的案例中真正發生了什麼。

Answer 2

你真的應該把inline -ing留給編譯器。在類定義中所定義（如與A的情況下）

也就是說，功能inline默認。 A::operator *的inline說明符是無用的。

更有趣的情況是，當您在類定義之外具有成員函數定義時。在這裏，如果你想向編譯器提供一個提示（它可能會忽略），這是經常使用的，並且應該在調用者內部編譯指令，所以需要內聯。

閱讀C++ FAQ 9。

Answer 3

這裏是我會寫的結構：

struct A 
{ 
    float x, y; 
    A(float ax, float ay) : x(ax), y(ay) { } 
    A operator*(const A& b) const { return b(x * b.x, y * b.y); } 
} 

要回答這個問題，是寫操作的成員函數可以非常輕微快在某些情況下，但不足以使一個明顯代碼中的差異。

一些注意事項：

1. 再也不用擔心使用inline關鍵字。優化編譯器 會自行決定什麼和不內聯。

2. 使用初始化構造函數。這樣做是因爲它們改善了代碼 的可讀性。睡得更好，知道他們可以帶來小小的性能優勢。

3. 儘可能經常通過const引用傳遞結構。

4. 專注於編寫具有良好風格的代碼不快。大多數代碼是 足夠快，如果不是，可能是因爲在算法或IO的處理方面骨幹。