限制在C++中内联函数包装器

我的问题涉及在C++中对函数包装器进行内联优化的应用，请考虑以下代码，WorkerStructure对象使用封装了某些功能块的函数包装器进行初始化。然后在调用WorkerStructure :: doSomeWork方法时使用函数包装器。限制在C++中内联函数包装器

将当在WorkerStructure :: doSomeWork法涂布由workerFunction对象封装的功能性被内联?,很明显，如果该功能是在其它一些翻译单元所定义的，workerFunction对象只封装了一个函数指针，是否有任何其他情况下内联将不可能？

当在不同的翻译单元中定义的lambda函数通过函数包装器传递时，它是否等价于传递函数指针？

struct WorkerStructure 
{ 
    WorkerStructure(std::function <bool(float)> &f):workerFunction(f) {} 

    void doSomeWork(float inputValue) 
    { 
     if(workerFunction(inputValue)) 
     { 
      //do some conditional operation 
     } 
    } 
    std::function <bool(float)> workerFunction ; 
};

来源

2012-09-29 Gearoid Murphy

它强烈依赖于编译器和优化标志。 FYI最近GCC（即4.7）具有链接时优化能力（编译**和** *链接*与'gcc -flto -O2'） –

Cool！，不知道flto，我正在试验很多用lambda函数，我非常喜欢他们给我的灵活性，但我不喜欢接受任何性能下降，因此是个问题。 –

我最近把代码中的大部分代码转换成了在gcc 4.7.0中使用lambdas而没有遇到性能问题（我基本上用for_each_obj替换了一些自我创建的迭代器类对象来访问复杂的数据结构（lambda）'，其中'for_each_obj'模板由数据结构提供，允许更好地优化循环逻辑）。 – Walter

的std::function多态本质上是使得非常非常很难真正内联调用。由于std::function可以讲述任何可调用实体;你会如何编写内联代码？

它有点像内联虚函数，它通过基指针调用，没有其他可用的信息（也就是说，在调用之前没有从派生指针到基指针的赋值，编译器可能用于启用内联）。

大多数时候，std::function与void*指针和函数指针的模板函数的专业化，执行实际invokation和铸造之类的东西来实现。当然有些变体使用虚拟功能来做到这一点，而且它更清楚为什么它很难。即使链接时间最优化也无法做任何事情，因为它无关紧要，您已经拥有了可以在呼叫站点获得的所有信息（这并不多）。

下面是一个使用指针模板功能版本的std::function一个非常原油的版本，只有存储和调用方面的处理（离开了内存管理，复制，移动，重设，空间优化等）：

template<class Sig> 
class function; 

template<class R, class... Args> 
class function<R(Args...)>{ 
    typedef R (*call_type)(void*, Args...); 
    void* _obj; 
    call_type _caller; 

public: 
    template<class F> 
    function(F f) 
    : _obj(new F(f)) 
    , _caller([](void* p, Args... args){ return (*static_cast<F*>(p))(args...); }) 
    {} 

    R operator()(Args... args) const{ 
    return _caller(_obj, args...); 
    } 
};

Live example.我认为很难检查_obj和_caller的实际内部以及function的调用点。

仅供参考，here's the version with virtual functions。

来源

2012-09-29 16:47:15 Xeo

令人高兴的是，通过传递lambda作为模板参数，内联函数被正确appiled，我通过目测优化的反汇编对象代码来验证这一点。 –

@Gearoid：哦，那很酷。 :)我想只有在你存储内容的同一范围内调用'std :: function'时，它才有效。 – Xeo

有趣的是，我问了关于刚刚在the mailing list上Clang/LLVM中虚函数的内联。 std::function的动态性质使得它本质上是一个虚拟呼叫，因为virtual调用并不比指向函数的指针多得多。

使用LLVM作为一个例子，让我们用下面的程序玩法：

#include <cstdio> 

typedef void (*Function)(); 

void donothing() {} 
void print() { printf("Hello World!"); } 

Function get(int i) { 
    if (i % 2 == 0) { return donothing; } 
    return print; 
} 

int main() { 
    Function f = get(0); 
    f(); 
}

排放的主要功能：

define i32 @main() uwtable readnone { 
    ret i32 0 
}

因此，编译器必须了解哪些功能被选中的能力（内联和不断传播的组合），并且确实将内联内联。

不幸的是，我在我的电子邮件中演示了通过虚拟表这不起作用（优化器以某种方式丢失了信息并且无法内联该呼叫）。所以虽然内联确实可以通过std::function工作，但它可能很好地依赖于编译器，但也取决于您碰巧使用的std::function的特定实现。我担心你需要试验你的应用程序。

来源

2012-09-29 17:57:52

限制在C++中内联函数包装器

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