* 호출 * = (또는 * = 호출 *)이 별도의 함수를 쓰는 것보다 느리습니까 (수학 라이브러리의 경우)? [닫은]

산술 함수가 다음과 같은 벡터 클래스가 있습니다.

template<typename T, typename U>
auto operator*(const Vector3<T>& lhs, const Vector3<U>& rhs)
{
    return Vector3<decltype(lhs.x*rhs.x)>(
        lhs.x + rhs.x,
        lhs.y + rhs.y,
        lhs.z + rhs.z
        );
}

template<typename T, typename U>
Vector3<T>& operator*=(Vector3<T>& lhs, const Vector3<U>& rhs)
{
    lhs.x *= rhs.x;
    lhs.y *= rhs.y;
    lhs.z *= rhs.z;

    return lhs;
}

중복 코드를 제거하기 위해 약간의 정리를하고 싶습니다. 기본적으로 모든 operator*함수를 operator*=다음과 같이 함수를 호출 하도록 변환하려고합니다 .

template<typename T, typename U>
auto operator*(const Vector3<T>& lhs, const Vector3<U>& rhs)
{
    Vector3<decltype(lhs.x*rhs.x)> result = lhs;
    result *= rhs;
    return result;
}

그러나 추가 함수 호출에서 추가 오버 헤드가 발생하는지 여부에 대해 걱정하고 있습니다.

좋은 생각입니까? 나쁜 생각?

실제로 는 추가 오버 헤드가 발생하지 않습니다 . C ++에서 작은 함수는 일반적으로 컴파일러에 의해 최적화로 인라인되므로 결과 어셈블리는 호출 사이트에서 모든 작업을 수행합니다. 함수는 최종 코드에만 존재하지 않기 때문에 서로 호출하지 않습니다. 수학적 연산.

컴파일러에 따라 이러한 함수 중 하나가 최적화가 없거나 낮은 수준으로 디버그 호출과 같이 다른 함수를 호출하는 것을 볼 수 있습니다. 그래도 더 높은 최적화 수준 (릴리스 빌드)에서는 수학에 맞게 최적화됩니다.

여전히 라이브러리를 만들고자한다면 inline키워드를 operator*()(및 유사한 래퍼 함수에) 추가하면 컴파일러가 인라인을 수행하거나 컴파일러 특정 플래그 / 구문을 사용하도록 힌트를 줄 수 있습니다. -finline-small-functions, -finline-functions, -findirect-inlining, __attribute__((always_inline)) (코멘트에 @Stephane Hockenhull의 유용한 정보로 신용) . 개인적으로 필자는 사용중인 프레임 워크 / 라이브러리를 따르는 경향이 있습니다. GLKit의 수학 라이브러리를 사용 GLK_INLINE하는 경우 제공 하는 매크로도 사용합니다 .

Clang (Xcode 7.2의 Apple LLVM 버전 7.0.2 / clang-700.1.81)을 사용하여 이중 확인 , 다음 main()기능 (함수 및 순진한 Vector3<T>구현 과 함께 ) :

int main(int argc, const char * argv[])
{
    Vector3<int> a = { 1, 2, 3 };
    Vector3<int> b;
    scanf("%d", &b.x);
    scanf("%d", &b.y);
    scanf("%d", &b.z);

    Vector3<int> c = a * b;

    printf("%d, %d, %d\n", c.x, c.y, c.z);

    return 0;
}

최적화 플래그를 사용하여이 어셈블리로 컴파일합니다 -O0.

    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
    .globl  _main
    .align  4, 0x90
_main:                                  ## @main
Lfunc_begin0:
    .loc    6 30 0                  ## main.cpp:30:0
    .cfi_startproc
## BB#0:
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    subq    $128, %rsp
    leaq    L_.str1(%rip), %rax
    ##DEBUG_VALUE: main:argc <- undef
    ##DEBUG_VALUE: main:argv <- undef
    movl    $0, -4(%rbp)
    movl    %edi, -8(%rbp)
    movq    %rsi, -16(%rbp)
    .loc    6 31 15 prologue_end    ## main.cpp:31:15
Ltmp3:
    movl    l__ZZ4mainE1a+8(%rip), %edi
    movl    %edi, -24(%rbp)
    movq    l__ZZ4mainE1a(%rip), %rsi
    movq    %rsi, -32(%rbp)
    .loc    6 33 2                  ## main.cpp:33:2
    leaq    L_.str(%rip), %rsi
    xorl    %edi, %edi
    movb    %dil, %cl
    leaq    -48(%rbp), %rdx
    movq    %rsi, %rdi
    movq    %rsi, -88(%rbp)         ## 8-byte Spill
    movq    %rdx, %rsi
    movq    %rax, -96(%rbp)         ## 8-byte Spill
    movb    %cl, %al
    movb    %cl, -97(%rbp)          ## 1-byte Spill
    movq    %rdx, -112(%rbp)        ## 8-byte Spill
    callq   _scanf
    .loc    6 34 17                 ## main.cpp:34:17
    leaq    -44(%rbp), %rsi
    .loc    6 34 2 is_stmt 0        ## main.cpp:34:2
    movq    -88(%rbp), %rdi         ## 8-byte Reload
    movb    -97(%rbp), %cl          ## 1-byte Reload
    movl    %eax, -116(%rbp)        ## 4-byte Spill
    movb    %cl, %al
    callq   _scanf
    .loc    6 35 17 is_stmt 1       ## main.cpp:35:17
    leaq    -40(%rbp), %rsi
    .loc    6 35 2 is_stmt 0        ## main.cpp:35:2
    movq    -88(%rbp), %rdi         ## 8-byte Reload
    movb    -97(%rbp), %cl          ## 1-byte Reload
    movl    %eax, -120(%rbp)        ## 4-byte Spill
    movb    %cl, %al
    callq   _scanf
    leaq    -32(%rbp), %rdi
    .loc    6 37 21 is_stmt 1       ## main.cpp:37:21
    movq    -112(%rbp), %rsi        ## 8-byte Reload
    movl    %eax, -124(%rbp)        ## 4-byte Spill
    callq   __ZmlIiiE7Vector3IDTmldtfp_1xdtfp0_1xEERKS0_IT_ERKS0_IT0_E
    movl    %edx, -72(%rbp)
    movq    %rax, -80(%rbp)
    movq    -80(%rbp), %rax
    movq    %rax, -64(%rbp)
    movl    -72(%rbp), %edx
    movl    %edx, -56(%rbp)
    .loc    6 39 27                 ## main.cpp:39:27
    movl    -64(%rbp), %esi
    .loc    6 39 32 is_stmt 0       ## main.cpp:39:32
    movl    -60(%rbp), %edx
    .loc    6 39 37                 ## main.cpp:39:37
    movl    -56(%rbp), %ecx
    .loc    6 39 2                  ## main.cpp:39:2
    movq    -96(%rbp), %rdi         ## 8-byte Reload
    movb    $0, %al
    callq   _printf
    xorl    %ecx, %ecx
    .loc    6 41 5 is_stmt 1        ## main.cpp:41:5
    movl    %eax, -128(%rbp)        ## 4-byte Spill
    movl    %ecx, %eax
    addq    $128, %rsp
    popq    %rbp
    retq
Ltmp4:
Lfunc_end0:
    .cfi_endproc

위 __ZmlIiiE7Vector3IDTmldtfp_1xdtfp0_1xEERKS0_IT_ERKS0_IT0_E의 operator*()함수 는 callq다른 __…Vector3…함수입니다. 꽤 많은 어셈블리에 해당합니다. 로 컴파일하는 -O1것은 거의 동일하지만 여전히 __…Vector3…함수를 호출 합니다.

우리가 그것을 범프 그러나, -O2상기는 callqs으로 __…Vector3…사라지게하는 대체 imull명령어합니다 ( * a.z≈ * 3) addl지시합니다 ( * a.y≈ * 2) 바로 사용 b.x가치 직 업 (인해 * a.x≈ * 1).

    .section    __TEXT,__text,regular,pure_instructions
    .globl  _main
    .align  4, 0x90
_main:                                  ## @main
Lfunc_begin0:
    .loc    6 30 0                  ## main.cpp:30:0
    .cfi_startproc
## BB#0:
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    .loc    6 33 2 prologue_end     ## main.cpp:33:2
Ltmp3:
    pushq   %rbx
    subq    $24, %rsp
Ltmp4:
    .cfi_offset %rbx, -24
    ##DEBUG_VALUE: main:argc <- EDI
    ##DEBUG_VALUE: main:argv <- RSI
    leaq    L_.str(%rip), %rbx
    leaq    -24(%rbp), %rsi
Ltmp5:
    ##DEBUG_VALUE: operator*=<int, int>:rhs <- [RSI+0]
    ##DEBUG_VALUE: operator*<int, int>:rhs <- [RSI+0]
    ##DEBUG_VALUE: main:b <- [RSI+0]
    xorl    %eax, %eax
    movq    %rbx, %rdi
Ltmp6:
    callq   _scanf
    .loc    6 34 17                 ## main.cpp:34:17
    leaq    -20(%rbp), %rsi
Ltmp7:
    xorl    %eax, %eax
    .loc    6 34 2 is_stmt 0        ## main.cpp:34:2
    movq    %rbx, %rdi
    callq   _scanf
    .loc    6 35 17 is_stmt 1       ## main.cpp:35:17
    leaq    -16(%rbp), %rsi
    xorl    %eax, %eax
    .loc    6 35 2 is_stmt 0        ## main.cpp:35:2
    movq    %rbx, %rdi
    callq   _scanf
    .loc    6 22 18 is_stmt 1       ## main.cpp:22:18
Ltmp8:
    movl    -24(%rbp), %esi
    .loc    6 23 18                 ## main.cpp:23:18
    movl    -20(%rbp), %edx
    .loc    6 23 11 is_stmt 0       ## main.cpp:23:11
    addl    %edx, %edx
    .loc    6 24 11 is_stmt 1       ## main.cpp:24:11
    imull   $3, -16(%rbp), %ecx
Ltmp9:
    ##DEBUG_VALUE: main:c [bit_piece offset=64 size=32] <- ECX
    .loc    6 39 2                  ## main.cpp:39:2
    leaq    L_.str1(%rip), %rdi
    xorl    %eax, %eax
    callq   _printf
    xorl    %eax, %eax
    .loc    6 41 5                  ## main.cpp:41:5
    addq    $24, %rsp
    popq    %rbx
    popq    %rbp
    retq
Ltmp10:
Lfunc_end0:
    .cfi_endproc

이 코드를 들어, 어셈블리에서 -O2, -O3, -Os, -Ofast모든 모양과 동일.