c++ - 使用类和公共(public)成员优化输出值

Question

假设你有一个函数，你调用它很多次，每次函数返回一个大对象。我使用返回 void 的仿函数优化了问题，并将返回值存储在公共(public)成员中:

#include <vector>
const int N = 100;

std::vector<double> fun(const std::vector<double> & v, const int n)
{
    std::vector<double> output = v;
    output[n] *= output[n];
    return output;
}

class F
{
public:
    F() : output(N) {};
    std::vector<double> output;
    void operator()(const std::vector<double> & v, const int n)
 {
     output = v;
     output[n] *= n;
  }
};


int main()
{
    std::vector<double> start(N,10.);
    std::vector<double> end(N);
    double a;

    // first solution
    for (unsigned long int i = 0; i != 10000000; ++i)
      a = fun(start, 2)[3];

    // second solution
    F f;
    for (unsigned long int i = 0; i != 10000000; ++i)
    {
     f(start, 2);
     a = f.output[3];
 }
}

是的，我可以使用内联或以其他方式优化这个问题，但在这里我想强调这个问题:使用仿函数我只声明和构造输出变量 output 一次，使用我每次调用时都会执行的功能。第二种解决方案比使用 g++ -O1 或 g++ -O2 的第一种解决方案快两倍。您怎么看，这是一个丑陋的优化吗？

编辑:

明确我的目标。我必须评估函数 >10M 次，但我只需要几次随机输出。重要的是输入没有改变，事实上我将它声明为一个 const 引用。在此示例中，输入始终相同，但在现实世界中，输入会发生变化，并且它是函数先前输出的函数。

Answer 1

更常见的场景是在函数外创建保留足够大的对象，并通过指针或引用将大对象传递给函数。您可以在多次调用您的函数时重用该对象。因此，您可以减少持续的内存分配。