c++ - 类方法 VS 类静态函数 VS 简单函数 - 性能方面？

Question

好的，这就是我想要的:

• 我已经编写了几个要求非常高的函数(主要是在位图等上运行)，它们必须尽可能快
• 现在，我们还要提一下，这些函数也可以按类型分组，甚至可以按它们操作的变量类型分组。
• 问题是，除了算法的实现之外，我还应该做些什么 - 从技术的角度来看 - 以免搞乱速度。

现在，我正在考虑以下情况:

• 将它们创建为简单的函数，并将必要的参数作为参数传递
• 创建一个类(用于“分组”/组织目的)并将它们声明为静态
• 按类型创建类，例如创建一个用于处理位图的类，为每个位图创建该类的一个新实例(例如 Bitmap* myBitmap = newBitmap(1010);)，并使用其内部方法对其进行操作(例如 myBitmap->getFirstBitSet())

现在，这些方法中哪种最快？在性能方面，直接的简单函数和类封装的 static 函数之间真的有什么区别吗？我没有提到的任何其他更可取的方案？

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旁注:我正在使用 clang++ 编译器，适用于 Mac OS X 10.6.8。 (如果这有什么不同的话)

Answer 1

在 CPU 级别，只有 one kind of function ，它非常像 C 类。你可以自己制作，但是......

事实证明，在构建时考虑效率的 C++ 将大多数函数直接映射到调用指令:

• 命名空间级别的函数就像一个普通的 C 函数
• 静态方法就像命名空间级别的函数(从调用的角度来看)
• 非静态方法与静态方法非常相似，除了一个隐式的this参数是在其他参数之上传递的(一个指针)

所有这 3 个都具有完全相同的性能。

另一方面，virtual 方法有轻微的开销。有一份关于性能的 C++ 技术报告估计，与非虚拟方法相比，empty 函数的开销在 10% 到 15%(来自内存)之间。这意味着对于任何内部有肉的功能(即，做真正的工作)，开销本身都接近于在噪音中消失。除非可以在编译时推断出 virtual 调用，否则真正的成本来自内联的抑制。