Действительно ли функторы быстрее, чем указатели на функции?

Согласно Скотту Мейерсу, одна область, где С++ сияет над C, - это то, что объекты функции быстрее, чем указатели на функции. Он говорит, что это связано с тем, что функциональные объекты встроены, что увеличивает скорость.

У меня есть два вопроса:

  • Как мы можем проверить, что функциональные объекты, по сути, встроены? Можем ли мы проверить это на практике?

  • Влияет ли встраивание объектов-функций на используемый нами компилятор или все команды ведут себя так:

Ответы

Ответ 1

Стандарты С++ и C оставляют кучу свободы компиляторам. Компиляторы могут рассчитывать до 1 миллиарда между каждой инструкцией или только делать это, если целое число имеет в нем основное значение.

Достойные "реальные" компиляторы этого не делают. Это проблема качества выполнения.

Встраивание объектов функции в нечто вроде std::sort - это то, что делает каждый настоящий компилятор. Чрезвычайно легко определить, что должно быть включено в эти случаи, поскольку информация типа содержит с собой код, необходимый для вложения.

Выполнение этого с помощью указателя функции сложнее. Выполнение этого указателя функции, где все было преобразовано в указатели void* или char*, еще сложнее.

Эффект от этого состоит в том, что на практике вызов C-стиля qsort против вызова стиля std::sort на С++ может привести к большому преимуществу для std::sort.

qsort примерно в 2 раза медленнее, чем std::sort, как показано здесь, в смешной простой ситуации сортировки случайно упорядоченных целых чисел.

Проверка фактического выходного кода сборки в основном является деталью, и это большая работа для небольшого возврата. Принятие конкретных реальных примеров дает вам представление о том, насколько значительным является влияние.

Все 3 clang, gcc и MSVC, где можно сделать std::sort, значительно быстрее, чем их qsort. И поскольку это простая оптимизация, а оптимизация указателей функций на встроенные вызовы - нет, вы ожидаете, что менее крупные компиляторы не будут лучше, чем это в qsort.

Ответ 2

  • Как мы можем проверить, что функциональные объекты фактически встроены? Можем ли мы проверить это на практике?

Конечно, проверьте окончательно испущенный код ассемблера.

  1. Объекты функции inlining зависят от используемого компилятора, или все компиляторы ведут себя так:

В значительной степени это зависит от используемого уровня реализации компилятора и уровня оптимизации.
Так что нет, нет гарантии, что конкретные компиляторы (линкеры) ведут себя так.

Вызовы с помощью указателей функций не могут быть привязаны.

По его словам, функциональные объекты встроены, поэтому происходит увеличение скорости.

Объекты функции IMO "inline" должны лучше читать (или слышать, я не знаю, откуда этот цитат):

объекты функции могут быть встроены, тогда как вызовы с помощью указателей функций не могут.

Ответ 3

Да, объекты функций могут привести к более быстрому коду. Но единственный способ убедиться в этом.