C++函數式編程（五）效能影響

原文：http://www.altdevblogaday.com/2012/04/26/functional-programming-in-c/

作者：John Carmack

-潘宏 譯

-2013年1月

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大多數情況下，直接操縱記憶體是最快的，否則肯定慢點。當然，大多時候也就這麼說說而已，我們一直都為了趕進度而不顧效能。

編寫純函數會產生更多的資料拷貝，所以在一些要求效能的場合下，這種開發方法就不太合適。舉個極端點的例子：把DrawTriangle()寫成純函數，傳入一個幀緩衝作為參數，然後複製出一個新的幀緩衝，把三角形渲染到新緩衝上再返回。可千萬別這麼幹。

按值返回是函數式編程的本性，但依賴編譯器那不靠譜的傳回值最佳化技術，效能怕是保證不了。所以對複雜資料來說，通過引用型參數實現輸出比較合理，但這麼做，就無法把該參數修飾為const，也就沒法強制該參數成為單次賦值（Single Assignment）。

引用型參數和按值返回是函數的兩個頗具爭議的輸出方式，修改引用會失去執行緒安全性，所以別輕易就這麼做。列表產生是個對返回結果方式有利的證明，對此，純函數的方法是將傳入的列表拷貝一個新的，然後把元素添加到新列表之後並返回，原始列表保持不變。函數式語言在內部實現上擅長做這種事，但你膽敢用C++容器這麼寫的話就死定了。

還有一個要考慮的緩解因素就是：現今，提高效能就意味著並行編程，就算是在最優效能的情況下，它也會比單線程環境牽扯更多的資料拷貝與合并。這導致複製代價和複雜度降低，而正確率相應提高。當考慮遊戲的運行狀態，比如一個並行遊戲世界中的所有角色時，我們就會發現用OO的方式來實現這種並行性難度極大。可能每個遊戲對象開始只是引用一個唯讀世界狀態，但卻需要在每幀結束後都拷貝一次更新後的世界對象...還是給我打住吧...