Làm các hàm trình biên dịch C++ hiện đại có được gọi chính xác một lần không?

Question

Như trong, nói tập tin tiêu đề của tôi là:

class A 
{ 
    void Complicated(); 
} 

Và tập tin nguồn của tôi

void A::Complicated() 
{ 
    ...really long function... 
} 

Tôi có thể chia tập tin nguồn thành

void DoInitialStuff(pass necessary vars by ref or value) 
{ 
    ... 
} 
void HandleCaseA(pass necessary vars by ref or value) 
{ 
    ... 
} 
void HandleCaseB(pass necessary vars by ref or value) 
{ 
    ... 
} 
void FinishUp(pass necessary vars by ref or value) 
{ 
    ... 
} 
void A::Complicated() 
{ 
    ... 
    DoInitialStuff(...); 
    switch ... 
     HandleCaseA(...) 
     HandleCaseB(...) 
    ... 
    FinishUp(...) 
} 

Hoàn toàn để có thể đọc và không có bất kỳ sợ hãi tác động về mặt hiệu suất?

Answer 1

Bạn nên đánh dấu các chức năng static để trình biên dịch biết chúng là cục bộ đối với đơn vị dịch đó.

Nếu không có static trình biên dịch không thể giả định (chặn LTO/WPA) mà chức năng chỉ được gọi một lần, vì vậy ít có khả năng nội tuyến nó.

Trình diễn bằng trang LLVM Try Out.

Điều đó nói rằng, mã để dễ đọc trước tiên, tối ưu hóa vi mô (và tinh chỉnh như vậy là tối ưu hóa vi mô) chỉ nên đến sau các biện pháp hiệu suất.

---

Ví dụ:

#include <cstdio> 

static void foo(int i) { 
    int m = i % 3; 
    printf("%d %d", i, m); 
} 

int main(int argc, char* argv[]) { 
    for (int i = 0; i != argc; ++i) { 
    foo(i); 
    } 
} 

Tạo với static:

; ModuleID = '/tmp/webcompile/_27689_0.bc' 
target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64" 
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu" 

@.str = private constant [6 x i8] c"%d %d\00"  ; <[6 x i8]*> [#uses=1] 

define i32 @main(i32 %argc, i8** nocapture %argv) nounwind { 
entry: 
    %cmp4 = icmp eq i32 %argc, 0     ; <i1> [#uses=1] 
    br i1 %cmp4, label %for.end, label %for.body 

for.body:           ; preds = %for.body, %entry 
    %0 = phi i32 [ %inc, %for.body ], [ 0, %entry ] ; <i32> [#uses=3] 
    %rem.i = srem i32 %0, 3       ; <i32> [#uses=1] 
    %call.i = tail call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %0, i32 %rem.i) nounwind ; <i32> [#uses=0] 
    %inc = add nsw i32 %0, 1      ; <i32> [#uses=2] 
    %exitcond = icmp eq i32 %inc, %argc    ; <i1> [#uses=1] 
    br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body 

for.end:           ; preds = %for.body, %entry 
    ret i32 0 
} 

declare i32 @printf(i8* nocapture, ...) nounwind 

Without static:

; ModuleID = '/tmp/webcompile/_27859_0.bc' 
target datalayout = "e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64" 
target triple = "x86_64-unknown-linux-gnu" 

@.str = private constant [6 x i8] c"%d %d\00"  ; <[6 x i8]*> [#uses=1] 

define void @foo(int)(i32 %i) nounwind { 
entry: 
    %rem = srem i32 %i, 3       ; <i32> [#uses=1] 
    %call = tail call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %i, i32 %rem) ; <i32> [#uses=0] 
    ret void 
} 

declare i32 @printf(i8* nocapture, ...) nounwind 

define i32 @main(i32 %argc, i8** nocapture %argv) nounwind { 
entry: 
    %cmp4 = icmp eq i32 %argc, 0     ; <i1> [#uses=1] 
    br i1 %cmp4, label %for.end, label %for.body 

for.body:           ; preds = %for.body, %entry 
    %0 = phi i32 [ %inc, %for.body ], [ 0, %entry ] ; <i32> [#uses=3] 
    %rem.i = srem i32 %0, 3       ; <i32> [#uses=1] 
    %call.i = tail call i32 (i8*, ...)* @printf(i8* getelementptr inbounds ([6 x i8]* @.str, i64 0, i64 0), i32 %0, i32 %rem.i) nounwind ; <i32> [#uses=0] 
    %inc = add nsw i32 %0, 1      ; <i32> [#uses=2] 
    %exitcond = icmp eq i32 %inc, %argc    ; <i1> [#uses=1] 
    br i1 %exitcond, label %for.end, label %for.body 

for.end:           ; preds = %for.body, %entry 
    ret i32 0 
} 

Answer 2

Phụ thuộc vào việc răng cưa (con trỏ đến hàm đó) và độ dài chức năng (một hàm lớn được xếp trong nhánh có thể đẩy nhánh khác ra khỏi bộ nhớ cache, do đó làm tổn thương hiệu năng).

Hãy để lo lắng biên dịch về điều đó, bạn lo lắng về mã của bạn :)

Answer 3

Một chức năng phức tạp có khả năng tốc độ của nó đã chi phối bởi các hoạt động trong phạm vi chức năng; các chi phí của một cuộc gọi chức năng sẽ không được chú ý ngay cả khi nó không phải là inlined.

Bạn không có nhiều quyền kiểm soát đối với nội tuyến của hàm, cách tốt nhất để biết là thử và tìm hiểu.

Trình tối ưu hóa của trình biên dịch có thể hiệu quả hơn với các đoạn mã ngắn hơn, vì vậy bạn có thể thấy nó nhanh hơn ngay cả khi nó không được gạch chân.

Answer 4

Nếu bạn chia mã thành các nhóm logic, trình biên dịch sẽ làm những gì mà nó cho là tốt nhất: Nếu nó ngắn và dễ dàng, trình biên dịch phải đặt nội tuyến và kết quả giống nhau. Tuy nhiên, nếu mã phức tạp, thực hiện cuộc gọi hàm bổ sung có thể thực sự là nhanh hơn hơn là thực hiện tất cả công việc được nêu, do đó, bạn cũng để trình biên dịch tùy chọn thực hiện điều đó. Trên hết, mã phân tách hợp lý có thể dễ dàng hơn cho người bảo trì để dò tìm và tránh các lỗi trong tương lai.

Answer 5

tôi đề nghị bạn tạo ra một lớp helper để phá vỡ complica của bạn chức năng ted vào các cuộc gọi phương thức, giống như bạn đã đề xuất, nhưng không có nhiệm vụ dài, nhàm chán và không thể đọc được khi chuyển các đối số cho mỗi và mọi chức năng nhỏ hơn. Vượt qua các đối số này chỉ một lần bằng cách biến chúng thành các biến thành viên của lớp trợ giúp.

Đừng tập trung vào tối ưu hóa tại thời điểm này, hãy đảm bảo mã của bạn có thể đọc được và bạn sẽ ổn định 99% thời gian.