首先是为了让C++代码更具可读性；我是编程编译器，我给了它:
var swap = ( int x, y ) => { //Assign method that returns two ints, and gets two ints as parameter to variable named swap.
var NewX = y
var NewY = x
}
var increment = ( int x ) => {
var Result = x + 1
}
注意:函数返回首字母大写的任何变量。 swap 可以像 ... = swap( x, y ).NewX 一样使用，但是 increment 可以像 一样使用。 .. = 增量(x)。
经过一些优化后，它生成了:(使 swap 和 increment 成为实际函数而不是变量，并优化了 swap 的堆栈)
template<int BytesCount> struct rawdata { //struct from some header
char _[ BytesCount ];
inline char &operator[] (int index) {
return _[ index ];
}
};
//...
rawdata<8> generatedfunction0( rawdata<8> p ) { // var swap = ( int x, y ) => {
return{ p[ 4 ], p[ 5 ], p[ 6 ], p[ 7 ], p[ 0 ], p[ 1 ], p[ 2 ], p[ 3 ] };
}
rawdata<4> generatedfunction1( rawdata<4> p ) { // var increment = ( int x ) => {
rawdata<4> r = { p[ 0 ], p[ 1 ], p[ 2 ], p[ 3 ] };
++*( ( int* )&r[ 0 ] );
return r;
}
我几乎可以肯定 ++*( ( int* )&r[ 0 ] ); 不会做无用的间接寻址，但是 return{ p[ 4 ], p [ 5 ], p[ 6 ], p[ 7 ], p[ 0 ], p[ 1 ], p[ 2 ], p[ 3 ] };?是否有任何来源保证它会优化它，就好像它是两个 int 被放入数组而不是 8 个或更多指令逐字节放置？我不仅在谈论这个特殊案例，而且在谈论任何类似的事情。
如果它取决于，那么我正在使用 GCC 编译生成的代码。
最佳答案
是的，它会损害性能 - 但并非总是如此。问题在于对单个字节的显式访问。
“智能”编译器会识别出您访问的是连续内存并尝试对其进行优化。但是由于某些原因，它根本不适用于 gcc、clang 或 icc(尚未测试 msvc)。编译器优化器仍有改进的空间，IIRC 标准不要求任何优化。
交换:
那么，让我们处理每个函数，从交换开始。为了完整性，我又添加了 2 个函数，请参阅代码片段之后:
#include <stdint.h>
rawdata<8> genSWAP(rawdata<8> p)
{
return { p[ 4 ], p[ 5 ], p[ 6 ], p[ 7 ], p[ 0 ], p[ 1 ], p[ 2 ], p[ 3 ] };
}
rawdata<8> genSWAPvar(rawdata<8> p)
{
return { p._[ 4 ], p._[ 5 ], p._[ 6 ], p._[ 7 ], p._[ 0 ], p._[ 1 ], p._[ 2 ], p._[ 3 ] };
}
rawdata<8> genSWAP32(rawdata<8> p)
{
rawdata<8> res = p;
uint32_t* a = (uint32_t*)&res[0];
uint32_t* b = (uint32_t*)&res[4];
uint32_t tmp = *a;
*a = *b;
*b = tmp;
return res;
}
genSWAP:您的函数genSWAPvar :与您的相同，但不使用您定义的 operator[]genSWAP32 : 显式打包你的字节 32 位每 32 位可以查看the generated asm here .
genSWAP 和 genSWAPvar 没有区别，这意味着重载的 operator[] 只是被优化掉了。然而，每个字节都是在内存中单独访问的，并且也是单独处理的。这很糟糕，因为在 32 位架构上，处理器一次从内存加载 4 个字节(64 位架构为 8 个字节)。所以简而言之，gcc/clang/icc 正在发出指令来对抗 32 位架构的真正可能性......
genSWAP32 效率更高，执行最少数量的加载(对于 32 位)，并正确使用寄存器(请注意，对于 64 位架构，应该可以只执行一次加载而不是 2 次).
最后，some real measures : 在 Ideone genSWAP32 上几乎快 4 倍(这是有道理的，因为它有 2 个负载而不是 8 个和更少的计算指令)。
增量:
同样在这里，你的功能与“优化”的功能:
rawdata<4> genINC(rawdata<4> p)
{
rawdata<4> r = { p[ 0 ], p[ 1 ], p[ 2 ], p[ 3 ] };
++*( ( int* )&r[ 0 ] );
return r;
}
rawdata<4> genINC32(rawdata<4> p)
{
rawdata<4> res = p;
uint32_t* a = (uint32_t*)&res[0];
++*a;
return res;
}
对于 clang 和 icc， killer 不是增量而是初始化，您可以在其中单独访问每个字节。 gcc 和 icc 可能默认执行此操作，因为字节顺序可能与 0 1 2 3 不同。令人惊讶的是，clang 识别字节顺序并正确优化它 - 没有性能差异。
然后有趣的事情发生了:genINC32 函数 is slower on gcc , 但在 msvc 上速度更快(*我在 rise4fun 上没有看到永久链接按钮，所以 go there 并粘贴在 ideone 上测试的代码)。没有看到 msvc 生成的汇编器并进行比较，我对此没有任何解释。
结论，虽然可以让编译器正确优化您的所有代码，但现在不要依赖它，所以如果不需要，不要单独访问每个字节。
关于c++ - 使用 char[] 作为参数、返回等可以解决任何性能问题吗？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/27041614/
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