虛擬函數調用的優化

我有一個關於虛擬函數調用優化的問題。我已閱讀的地方（而問題是，現在我無法找到文章），這可能是通過使用一個類似的結構來優化掉V-查表：虛擬函數調用的優化

// Base.h 
class Base 
{ 
public: 
    virtual void Foo() = 0; 
}; 

// Concrete.h 
class Concrete : public Base 
{ 
public: 
    virtual void Foo() 
    { 
     // do something; 
    } 
}; 

//Some.h 
extern Base* const g_object; 

// Some.cpp 
Concrete on_stack_concrete; 

Base* const g_object = &on_stack_concrete;

訣竅應該使用一個const指針指向一個在堆棧上分配的變量（不是動態的），編譯器肯定會優化它。因此，無論用戶何時調用g_object-> Foo（），都可以執行部分操作，而無需v-table查找。

這是真的嗎？

預先感謝任何重播。

編輯：

這種構建體的可能的使用是限制具體實現的接口。當然，人們可以爭辯說，「受限制」的方法應該是私有的，但有時圖書館的其他模塊需要訪問對象的公共附加方法，而不允許用戶操縱這些方法。因此，例如使用＃定義，我們可以創建類似的代碼：因此

// Some.cpp 
#ifdef _WIN32 
Win32Concrete concrete; 
#elif defined _UNIX 
UnixConcrete concrete; 
#endif 

Base* const g_global = &concrete;

事實上這些類的聲明只能在CPP文件中定義，用戶不知道它們的存在。

問題不是爲什麼首先使用這樣的常量指針，但是如果可以在這種情況下優化掉v-table查找。

來源

2012-09-22 Adrian Lis

這可能是編譯器相關的，你應該能夠驗證這看你的編譯器生成的程序集 – marcinj

爲什麼使用指針，如果它總是指向同一個對象？ –

@BoPersson，我現在可以想到一個好的應用程序，例如跨平臺庫，僅向用戶公開抽象接口，而後端根據某些#defines針對各種平臺使用多個實現。這當然需要對具有不同定義集合的每個平臺進行多次編譯，但對於最終用戶來說，這沒有什麼不同。 –

您好像被誤用了virtual。

virtual實現運行時多態性。你描述的場景並不使用或不需要。在任何編譯環境中都不可能存在Win32Concrete和UnixConcrete。

相反的：

// Some.cpp 
#ifdef _WIN32 
Win32Concrete concrete; 
#elif defined _UNIX 
UnixConcrete concrete; 
#endif 

Base* const g_global = &concrete;

使用：

// CommonHeader.h 
#ifdef _WIN32 
typedef Win32Concrete Concrete; 
#elif defined _UNIX 
typedef UnixConcrete Concrete; 
#endif

現在你的功能並不需要是虛的。

來源

2012-09-22 12:54:12

這種方式初始化全局變量的一點是避免將它作爲參數傳遞給函數，因此這種情況就不會發生。它是全球性的，因此它在任何地方都可以訪問，所以你所提到的「概念」在我的理解中不會改變。 –

@AdrianLis如果你直接訪問全局變量，那麼爲什麼要創建'Base * const g_object'呢？你可以使用'on_stack_concrete.foo（）'代替。在這種情況下，您可以避免查找。 –

因爲具體類可以向用戶展示他不應該直接使用的不同（額外）接口。這就是爲什麼指向基類的指針是爲了將界面僅限於重要的東西。我將編輯問題以顯示可能的用法。 –

解決此問題的最簡單方法是使需要訪問Concrete類的受限方法朋友的類。然後他們可以完全訪問課程，其他人只能獲得公共訪問權限。

如果這樣做不可行，可以將實現放在基類中，並且保護所有受限制的方法，然後派生出一個公開受保護方法的特殊類。

class Concrete 
{ 
public: 
    void foo() { ... } 
protected: 
    void bar() { ... } 
}; 

class ConcretePrivate : public Concrete 
{ 
public: 
    void bar() { Concrete:: bar(); } 
}; 

ConcretePrivate g_globalPrivate; 
Concrete& g_global = g_globalPrivate;

使用g_global的代碼只能訪問具體的方法。使用g_globalPrivate的代碼可以訪問ConcretePrivate方法。

來源

2012-09-22 13:32:13

這是在Doom 3源代碼（https://github.com/id-Software/DOOM-3-BFG/）中使用的方法，例如neo/framework/FileSystem。^ h定義如下：

extern idFileSystem *  fileSystem;

和新/框架/ FileSystem.cpp定義是：

idFileSystemLocal fileSystemLocal; 
idFileSystem *  fileSystem = &fileSystemLocal;

我能找到關於它的唯一討論的是：http://fabiensanglard.net/doom3/

idTech4高水平對象都是具有虛擬方法的抽象類。這通常會涉及性能問題，因爲每個虛擬方法地址在運行時調用它之前都必須在vtable中查找。但是有一個「竅門」可以避免這種情況。

由於在數據段中靜態分配的對象具有已知類型，因此編譯器可以在調用commonLocal方法時優化掉vtable查找。

來源

2016-10-21 08:28:12

虛擬函數調用的優化

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