jjzjj

c++ - memcpy 在尝试 ‘fast’ pimpl 期间未优化

coder 2024-02-24 原文

我需要使用一个非常大且复杂的仅 header 类(想想 boost::multiprecision::cpp_bin_float<76>，下面称为 BHP)，我想将其隐藏在类似 pimpl 的实现后面，纯粹是为了在较大的项目中减少编译时间(将 Boost 类替换为 std::complex<double> 减少了大约 50% 的编译时间)。

但是，我想避免动态内存分配。因此，这样的事情看起来很自然(暂时忽略可以使用 aligned_storage 或 alignas 避免的对齐问题):

struct Hidden {
  char data[sz];

  Hidden& punned(Hidden const& other);
};

Hidden::punned然后可以在单个翻译单元中定义以转换 data至 BHP* ，对其采取行动，不要用 170k LOC 的头文件污染所有其他翻译单元。一个可能的实现可能是

Hidden& Hidden::punned(Hidden const& other) {
  *(BHP*)(data) += *(BHP*)(other.data);
  return *this;
}

当然，这是未定义的行为，因为我们访问了一个 BHP 类型的对象通过 char 类型的指针，因此违反了严格的别名规则。正确的做法是:

Hidden& Hidden::proper(Hidden const& other) {
  BHP tmp; std::memcpy(&tmp, data, sz);
  BHP tmp2; std::memcpy(&tmp2, other.data, sz);
  tmp += tmp2;
  std::memcpy(data, &tmp, sz);
  return *this;
}

现在这些 memcpy 可能看起来“很明显”电话可以优化掉。不幸的是，情况并非如此，它们仍然存在并制作proper()比 punned() 大得多.

我想知道 a) 将数据直接存储在 Hidden 中的正确方法是什么对象和 b) 避免不必要的拷贝来重新解释它，并且 c) 避免违反严格的对齐规则，并且 d) 不要携带指向存储区域的额外指针。

有一个godbolt link here ;请注意，我测试的所有编译器(GCC 4.9 - trunk、Clang 3.9、4.0 和 5.0 以及 Intel 18)都没有“优化”memcpy。某些版本的 GCC(例如 5.3)也直接提示违反了严格的别名规则，尽管并非所有版本都这样做。我还插入了一个 Direct知道 BHP 的类因此可以直接调用它，但我想避免这种情况。

最小工作示例:

#include <cstring>

constexpr std::size_t sz = 64;

struct Base {
  char foo[sz];
  Base& operator+=(Base const& other) { foo[0] += other.foo[0]; return *this; }
};
typedef Base BHP;

// or:
//#include <boost/multiprecision/cpp_bin_float.hpp>
//typedef boost::multiprecision::number<boost::multiprecision::cpp_bin_float<76> > BHP;

struct Hidden {
  char data[sz];

  Hidden& proper(Hidden const& other);
  Hidden& punned(Hidden const& other);
};

Hidden& Hidden::proper(Hidden const& other) {
  BHP tmp; std::memcpy(&tmp, data, sz);
  BHP tmp2; std::memcpy(&tmp2, other.data, sz);
  tmp += tmp2;
  std::memcpy(data, &tmp, sz);
  return *this;
}

Hidden& Hidden::punned(Hidden const& other) {
  *(BHP*)(data) += *(BHP*)(other.data);
  return *this;
}

struct Direct {
  BHP member;
  Direct& direct(Direct const& other);
};

Direct& Direct::direct(Direct const& other) {
  member += other.member;
  return *this;
}

struct Pointer {
  char storage[sz];
  BHP* data;

  Pointer& also_ok(Pointer const& other);
};

Pointer& Pointer::also_ok(Pointer const& other) {
  *data += *other.data;
  return *this;
}

最佳答案

This, of course, is undefined behaviour, because we access an object of type BHP through a pointer of type char.

其实不是这样的。通过 char* 访问 is fine 假设那里确实有一个BHP对象。也就是说，只要双方都有:

new (data) BHP(...);

那么这完全没问题:

*(BHP*)(data) += *(BHP*)(other.data);

只需确保您的字符数组也是 alignas(BHP)。

请注意，gcc 有时不喜欢您重新解释 char[]，因此您可以选择使用类似 std::aligned_storage_t 的内容.

关于c++ - memcpy 在尝试 ‘fast’ pimpl 期间未优化，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/47815831/

ampmemcpycodeHiddenc++strict-aliasing

有关c++ - memcpy 在尝试 ‘fast’ pimpl 期间未优化的更多相关文章

  1. ruby - ECONNRESET (Whois::ConnectionError) - 尝试在 Ruby 中查询 Whois 时出错 - 2

    我正在用Ruby编写一个简单的程序来检查域列表是否被占用。基本上它循环遍历列表，并使用以下函数进行检查。require'rubygems'require'whois'defcheck_domain(domain)c=Whois::Client.newc.query("google.com").available?end程序不断出错(即使我在google.com中进行硬编码)，并打印以下消息。鉴于该程序非常简单，我已经没有什么想法了-有什么建议吗？/Library/Ruby/Gems/1.8/gems/whois-2.0.2/lib/whois/server/adapters/base.

  2. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  3. ruby - Fast-stemmer 安装问题 - 2

    由于fast-stemmer的问题，我很难安装我想要的任何ruby​​gem。我把我得到的错误放在下面。Buildingnativeextensions.Thiscouldtakeawhile...ERROR:Errorinstallingfast-stemmer:ERROR:Failedtobuildgemnativeextension./System/Library/Frameworks/Ruby.framework/Versions/2.0/usr/bin/rubyextconf.rbcreatingMakefilemake"DESTDIR="cleanmake"DESTDIR=

  4. ruby-on-rails - 每次我尝试部署时，我都会得到 - (gcloud.preview.app.deploy) 错误响应 : [4] DEADLINE_EXCEEDED - 2

    我是Google云的新手，我正在尝试对其进行首次部署。我的第一个部署是RubyonRails项目。我基本上是在关注thisguideinthegoogleclouddocumentation.唯一的区别是我使用的是我自己的项目，而不是他们提供的“helloworld”项目。这是我的app.yaml文件runtime:customvm:trueentrypoint:bundleexecrackup-p8080-Eproductionconfig.ruresources:cpu:0.5memory_gb:1.3disk_size_gb:10当我转到我的项目目录并运行gcloudprevie

  5. ruby - 使用 `+=` 和 `send` 方法 - 2

    如何将send与+=一起使用？a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法，而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

  6. ruby - 如何计算 Liquid 中的变量 +1 - 2

    我对如何计算通过{%assignvar=0%}赋值的变量加一完全感到困惑。这应该是最简单的任务。到目前为止，这是我尝试过的:{%assignamount=0%}{%forvariantinproduct.variants%}{%assignamount=amount+1%}{%endfor%}Amount:{{amount}}结果总是0。也许我忽略了一些明显的东西。也许有更好的方法。我想要存档的只是获取运行的迭代次数。 最佳答案 因为{{incrementamount}}将输出您的变量值并且不会影响{%assign%}定义的变量，我

  7. ruby-on-rails - 尝试设置 Amazon 的 S3 存储桶 : 403 Forbidden error & setting permissions - 2

    我正在关注Hartl的railstutorial.org并已到达11.4.4:Imageuploadinproduction.我做了什么:注册亚马逊网络服务在AmazonIdentityandAccessManagement中，我创建了一个用户。用户创建成功。在AmazonS3中，我创建了一个新存储桶。设置新存储桶的权限:权限:本教程指示“授予上一步创建的用户读写权限”。但是，在存储桶的“权限”下，未提及新用户名。我只能在每个人、经过身份验证的用户、日志传送、我和亚马逊似乎根据我的名字+数字创建的用户名之间进行选择。我已经通过选择经过身份验证的用户并选中了上传/删除和查看权限的框(而不

  8. arrays - Ruby:尝试在哈希数组上获取 Enumerator 时，nil:NilClass 的未定义方法 `[]' - 2

    我正在尝试循环哈希数组。当我到达获取枚举器开始循环的位置时，出现以下错误:undefinedmethod`[]'fornil:NilClass我的代码如下所示:defextraireAttributs(attributsParam)classeTrouvee=falsescanTrouve=falseownerOSTrouve=falseownerAppTrouve=falseresultat=Hash.new(0)attributs=Array(attributsParam)attributs.eachdo|attribut|#CRASHESHERE!!!typeAttribut=a

  9. arrays - Ruby 数组 += vs 推送 - 2

    我有一个数组数组，想将元素附加到子数组。+=做我想做的，但我想了解为什么push不做。我期望的行为(并与+=一起工作):b=Array.new(3,[])b[0]+=["apple"]b[1]+=["orange"]b[2]+=["frog"]b=>[["苹果"],["橙子"],["Frog"]]通过推送，我将推送的元素附加到每个子数组(为什么？):a=Array.new(3,[])a[0].push("apple")a[1].push("orange")a[2].push("frog")a=>[[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“

  10. += 的 Ruby 方法 - 2

    有没有办法让Ruby能够做这样的事情？classPlane@moved=0@x=0defx+=(v)#thisiserror@x+=v@moved+=1enddefto_s"moved#{@moved}times,currentxis#{@x}"endendplane=Plane.newplane.x+=5plane.x+=10putsplane.to_s#moved2times,currentxis15 最佳答案 您不能在Ruby中覆盖复合赋值运算符。任务在内部处理。您应该覆盖+，而不是+=。plane.a+=b与plane.a=

随机推荐