C++物件模型——函數的效能(第四章)

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4.3 函數的效能    在以下的這組測試中,在不同的編譯器上計算兩個3D點,當中用到一個nonmember friend function,一個member function,以及一個 virtual member function,而且 virtual member function分別在單一,虛擬,多重繼承三種情況下運行.以下就是nonmember function:

void cross_product(const Point2d &pA, const Point3d &pB) {Point3d pC;pC.x = pA.y * pB.z - pA.z * pB.y;pC.y = pA.z * pB.x - pA.x * pB.z;pC.z = pA.x * pB.y - pA.y * pB.x;}

main()函數看起來像這樣(調用的是nonmember function):

main() {Point3d pA(1.725, 0.875, 0.478);Point3d pB(0.315, 0.317, 0.838);                                                                                   for (i = 0; i < 10000000; i++) {pA.cross_product(pA, pB);    }return 0;}

假設調用不同形式的函數,測試出的結果也是不同的.
    在單一繼承時情況下運行這項測試時,每多一層繼承,virtual function的已耗用時間就有明顯的添加.原因是:無論單一繼承的深度怎樣,主迴圈中用以調用函數的碼其實是全然同樣的;同樣的道理,對於座標值的處理也是全然同樣的, 其間的不同,就是cross_product()中出現的局部性Point3d class object pC.於是default Point3d constructor被調用了一千萬次.添加繼承深度,就多添加運行成本,這一事實反映出pC身上的constructor的複雜度.這也可以解釋為什麼多重繼承的調用另有一些額外負擔.
    匯入 virtual function後,class constructor將獲得參數以設定 virtual table指標.每多一層繼承,就會多添加一個額外的vptr設定.此外,以下這個測試操作會插入到constructor中,以回溯相容C++2.0:

// 在每個base和derived class constructor中被調用if (this || this = new(sizeof(*this))// user code goes here

在匯入 new 和 delete 運算子之前,承擔 class 記憶體管理的唯一方法就是在constructor中指定 this 指標. 
    在這些編譯器中,每個額外的base class 或額外的單一繼承層次,其constructor內會被增加還有一個對 this 指標的測試.若運行這些constructor一千萬次,效率就會因此下降至能夠測試的程度.
    局部性的pC class object即使未被使用,它還是須要一個constructor--可是能夠經由消除對局部對象的使用,而消除其constructor的叫用作業.

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