c++ - C++ 中 "rich type"结构的开销

Question

我想在编译时跟踪一些当前采用相同类型参数的函数的基本“类型”信息。这是一个例子；假设我有两个函数 getThingIndex(uint64_t t) 和 getThingAtIndex(uint64_t tidx)。第一个函数将参数视为 thing 的编码，对索引进行非平凡的计算，然后返回它。然后可以通过调用 getThingAtIndex 获取实际的“事物”。另一方面，getThingAtIndex 假定您正在查询结构并且已经有一个索引。这两种方法中的后者更快，但更重要的是，我想避免将 thing 传递给 getThingAtIndex 或传递 可能导致的麻烦index 到 getThingIndex。

我正在考虑为 thing 和事物索引创建类型，就像这样:

struct Thing { uint64_t thing; }
struct ThingIndex { uint64_t idx; }

然后将上述函数的签名更改为

getThingIndex(Thing t)
getThingAtIndex(ThingIndex idx)

现在，尽管 Thing 和 ThingIndex 编码相同 底层类型，它们在编译时仍然是不同的，我 通过将索引传递给来减少犯愚蠢错误的机会 getThingIndex 或 getThingAtIndex 的事物。

但是，我担心这种方法的开销。功能 被调用了很多次(10s-100s of millions)，我很好奇 编译器将优化这些结构的创建，这些结构本质上是 除了编码编译时类型信息外什么都不做。如果编译器不会 执行这样的优化，有没有办法创建这些类型的“丰富类型” 零开销？

Answer 1

看一下反汇编。

unsigned long long * x = new unsigned long long;
0110784E  push        8  
01107850  call        operator new (01102E51h)  
01107855  add         esp,4  
01107858  mov         dword ptr [ebp-0D4h],eax  
0110785E  mov         eax,dword ptr [ebp-0D4h]  
01107864  mov         dword ptr [x],eax  
*x = 5;
01107867  mov         eax,dword ptr [x]  
0110786A  mov         dword ptr [eax],5  
01107870  mov         dword ptr [eax+4],0  

还有结构。

struct Thing { unsigned long long a; };
Thing * thing = new Thing;
0133784E  push        8  
01337850  call        operator new (01332E51h)  
01337855  add         esp,4  
01337858  mov         dword ptr [ebp-0D4h],eax  
0133785E  mov         eax,dword ptr [ebp-0D4h]  
01337864  mov         dword ptr [thing],eax  
thing->a = 5;
01337867  mov         eax,dword ptr [thing]  
0133786A  mov         dword ptr [eax],5  
01337870  mov         dword ptr [eax+4],0  

两条指令没有区别。编译器不关心 this->a 是结构的成员，它访问它就像您刚刚声明 unsigned long long a 一样。