C++：BIG类的性能影响（有很多代码）

问题描述：

我想知道在C++中编写“全能”类是否以及如何实际影响性能。C++：BIG类的性能影响（有很多代码）

如果我有例如，一个类点，只有uint x; uint y;作为数据，并且几乎定义了数学可以做到的一切方法。其中一些方法可能很大。（copy-）构造函数只不过是初始化两个数据成员而已。

class Point 
{ 
    int mx; int my; 
    Point(int x, int y):mx(x),my(y){}; 
    Point(const Point& other):mx(other.x),my(other.y){}; 
// .... HUGE number of methods.... 
};

现在。我加载一个大的图像，并创建一个点为每个像素，东西em到一个向量和使用他们。（比方说，所有的方法都会被调用一次）这只是一个愚蠢的例子！

没有方法但是有很多实用功能，它会比同一个类慢吗？我不是以任何方式谈论虚拟功能！我的动机是：我经常发现自己写了很好的和相对强大的类，但是当我必须像上面例子中那样初始化/使用它们时，我会感到紧张。我想我不应该。

什么，我认为我所知道的是：

方法在内存中只有一次存在。（优化放在一边）
分配只发生数据成员，并且它们是复制的唯一东西。

所以它应该没关系。我错过了什么吗？

另请参阅：http：// stackoverflow。com/questions/648647/in-c-where-in-memory-are-class-functions-put – 2009-09-15 08:44:03

答

你说得对，方法只在内存中存在一次，它们就像普通函数一样，隐藏了一个额外的参数。

当然，只有数据成员都采取了在账户分配，那么，继承可能引入一些额外的师生比为vptrs的对象大小，但不是什么大不了的

答

如果你是真正的担心，你可以告诉你的编译器内联构造函数。这个优化步骤应该为您提供干净的代码和干净的执行。

答

这些代码2位是相同的：

Point x; 
int l=x.getLength(); 

int l=GetLength(x);

鉴于类Point具有非虚拟方法的getLength（）。第一次调用实际上调用了int getLength(Point &this)，与我们在第二个示例中所写的一样，签名相同。（*）

如果你调用的方法是虚拟的，这当然不适用，因为一切都会经过一个额外的间接级别（类似于C-style int l=x->lpvtbl->getLength(x)），更不用说了对于你实际上有3个像素的每个像素有2个int，额外的一个是指向虚拟表的指针。（*）这不完全正确，“this”指针是通过一个cpu寄存器而不是通过堆栈传递的，但是这种机制可以很容易地以任何方式工作。

答

第一：不要过早优化。第二：干净的代码比优化的代码更易于维护。

类的方法有隐藏这个指针，但你不应该担心它。编译器大多数时间都是通过寄存器来传递它。

继承和虚函数在适当的调用中引入了间接指针（继承=构造函数/析构函数调用，虚函数 - 函数的每个函数调用）。

短：你没有创建

对象/破坏往往可以有虚拟方法，继承等等，只要它有利于设计。
您创建/销毁的对象通常应该很小（很少数据成员），并且不应该有很多虚拟方法（最好根本不会 - 性能明智）。
尝试内联小方法/构造函数。这将减少开销。
如果您没有达到预期的性能，请进行干净的设计和重构。

关于具有大或小接口的类有不同的讨论（例如Scott Meyers（More）Effective C++ Books - 他选择最小接口）。但这与表演无关。

认为你的意思不是在你的第二点。同样在第二点中，我认为虚拟方法很少，虚拟调用速度较慢，因此调用大量虚拟方法会产生一些（小）性能问题。 – Elemental 2009-09-15 09:41:45

谢谢 - 当然你是对的。如果你有很少的好处。方法，大多数方法调用都是直接的（对vtbl没有间接的）。如果你设法没有任何好处的课堂。功能，在施工过程中不得设置vtbl。 – 2009-09-15 09:53:50

答

您已经有了一些相当不错的技术建议。我想抛出一些非技术性的东西：正如STL向我们展示了所有人，在成员函数中执行所有操作可能不是实现此目的的最佳方式。我没有提到争论，而是提到斯科特迈尔斯关于这个问题的类文章：How Non-Member Functions Improve Encapsulation。

尽管技术上应该没有问题，但您仍然可能想从设计POV中查看您的设计。

你指出了一篇引人入胜的文章。但我担心的是，这些人的编码似乎与大多数正常人相比差别很大。我喜欢成员函数，因为在每一个值得注意的IDE中，他们都会向我提出并告诉我该类可以做什么。这对于非会员非朋友功能来说并不可行。 – AndreasT 2009-11-11 10:02:34

如果一个免费函数不能告诉你它做了什么，那么它需要一个更好的名字。 – sbi 2009-11-11 13:24:53

不是我的意思。一个IDE提供了类。，它可以减少手册中的慢速查找。免费功能不显示在那里。我可以为他们做一个搜索，但这比键入'更麻烦'。并等待半秒钟。这就是为什么人们只看“坏风格”类的图书馆而没有大量模板魔法和分散界面的原因之一。每个攀登提升掌握高峰的人都可以为自己的成就感到自豪，但只能羡慕图书馆，这些图书馆可以在没有大惊小怪的情况下通过信息进行操作。 – AndreasT 2010-05-25 07:25:56

答

我创建了与您相同的点类，除了它是模板类并且所有函数都是内联的。我希望看到性能提升不会因此而下降。但是，尺寸为800x600的图像将具有480kpixels，并且其存储器打印将接近4M而没有任何颜色信息。不仅仅是内存，而且初始化480k对象将花费太多时间。因此，我认为这不是一个好主意。但是，如果您使用此类来转换图像的位置，或将其用于图形图元（线条，曲线，圆圈等）

答

我同意上面的评论wrt：性能和类布局，并且希望添加尚未陈述的关于设计的评论。

对我来说感觉就像你在使用你的Point类超过它的真实设计范围。当然，可以用那种方式，但是应该是呢？

在过去的电脑游戏工作中，我经常遇到类似的情况，通常最好的最终结果是，当进行专门的处理（例如图像处理）时，需要专门的代码集来处理不同的工作输出缓冲区更加高效。

这还允许您以更简洁的方式为重要情况进行性能优化，而不会降低基本代码的可维护性。从理论上讲，我确信使用模板代码，具体类设计等的复杂组合，并获得几乎相同的运行时效率......但我通常并不愿意以实现复杂的实施交易。

答

我想这是更多的答案不是你要找的，但在这里不用...

SO充满了人们所担心的X，Y或Z的性能问题，那种担心是猜测的一种形式。

如果你担心某件事的表现，别担心，找出。

这里是做什么：

编写程序
Performance tune it
从经验

这是什么教我学习，我”我一遍又一遍地看到它，是这样的：

最佳实践说不要过早优化。
最佳实践说做使用大量的数据结构类，具有多层抽象，最好的大型O算法，“信息隐藏”，具有事件驱动和通知式架构。
性能调优揭示其中时间是怎么回事，它是：舞动的通用性，使山出molehills的，调用函数没有实现，他们需要多长时间&性能并且使用指数时间做这在多个层上。
然后问这个问题：大O算法，事件和通知驱动架构等最佳实践背后的原因是什么？答案来了：除其他外，性能。

因此，在某种程度上，最好的做法是告诉我们：优化过早。明白这点？它说“不要担心表现”，它说“担心表现”，并且它导致我们试图成功的事情不会成功担心。我们担心的越多，违背我们的判断就越糟糕。

我的建设性建议是：按照上面的步骤1,2和3。这将教你如何使用最佳实践适度，这将给你最好的全面的设计。

答

成员函数不会与对象一起复制。只有数据字段有助于对象的大小。

C++：BIG类的性能影响（有很多代码）

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