부스트 :: 기능이 느린 이유는 무엇입니까?

Question

몇 가지 타이밍 테스트를 수행하고 있으며 테스트 중 하나는 다양한 기능 호출 방법을 비교하는 것이 었습니다. 다양한 기능을 사용하여 N 개의 함수를 호출했습니다. 정규 함수 호출, 가상 함수 호출, 함수 포인터 및 boost :: function을 시도했습니다.

Linux에서 gcc 및 -O3 최적화를 사용했습니다.

가상 호출이 일반 함수 호출보다 느립니다. 그러나 놀랍게도 boost :: function은 가상 호출보다 33 % 느리게 작동합니다.

누구나 눈치 채셨습니까? 왜이게 어떤 단서입니까? 가능하면

Answer 1

정기적 인 기능 는 컴파일러에 의해를 인라인 할 수 있지만, boost::function는 는는 인라인되지 않을 수 있습니다. 그것은 하나의 큰 차이입니다.

두 번째 차이점은 boost::function은 type-erasure을 구현합니다. 즉, 간접 참조을 사용하여 실제 기능을 호출합니다. 즉, 먼저 가상 함수를 호출하여 함수를 호출하는 것을 의미합니다. 그래서 일반적으로 최소한 두 개의 함수 호출을 포함합니다 (그 중 하나는 virtual입니다). 그것은 거대한 차이입니다.

는 그래서이 분석을 바탕으로, 하나는 (심지어 테스트 코드를 작성하지 않고)이 추론 수 : 테스트 코드에서, 참의 경우

slowest ------------------------------------------------------> fastest 
     boost::function < virtual function < regular function 
slowest ------------------------------------------------------> fastest 

합니다.

std::function도 마찬가지입니다 (C++ 11부터 사용 가능함).

Answer 2

boost::function은 기능 포인터뿐만 아니라 가상 포인터 operator()을 호출하는 임의의 개체의 전체 복사본을 포함 할 수 있습니다.

어떻게 작동하는지 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다 (설명 자료).

다음

struct helper_base { virtual void do_it() = 0; }; 
template<typename Func> 
struct helper:helper_base { 
    Func func; 
    helper(Func f):func(f) {} 
    virtual void do_it() override { func(); } 
}; 
struct do_something_later { 
    boost::unique_ptr<helper_base> pImpl; 
    template<typename Func> 
    do_something_later(Func f):pImpl(make_shared<helper<Func>>(f)) 
    {} 
    void operator()() { (*pImpl).do_it(); } 
private: 
    do_something_later(do_something_later const&); // deleted 
    void operator=(do_something_later const&); // deleted 
}; 

내 do_something_later는 임의의 객체 (Func을)를 소요하고 수요에에 operator()를 호출 여기

는 boost::function 형 트릭의 장난감 구현입니다. operator()을 타입 삭제 도우미에 랩 한 다음 가상 함수를 통해 operator()을 호출합니다.

Func 유형은 함수 포인터 일 수도 있고 상태가있는 펑터 일 수도 있습니다. 연산자()로 복사 할 수있는 것은 공정한 게임입니다. do_something_later의 사용자에 관한 한, 이진 인터페이스는 하나뿐입니다.

boost::function (및 std::function)은 가능한 많은 인터페이스를 하나의 인터페이스로 바꾸기 위해 기본적으로이 기술을 사용합니다 (많은 개선 사항이 있음). 비용은 virtual 함수 (또는 동일한 수준의 간접 참조) 호출과 관련됩니다.

Answer 3

관찰 된 속도 저하의 진정한 이유는 boost::function이 두 개의 방향을 지정하는 것 외에 포인터를 0과 비교한다는 것입니다.이 테스트가 생략되면 호출은 가상 함수만큼 빠르게 수행됩니다 (이 두 방향은 vtable에 대한 포인터와 실제 함수에 대한 포인터입니다).