Question

我有一个计算物理代码（有限差分），它对大数据数组（解字段和系数字段）执行操作（导数）。系数数据使用重载的Model运算符存储为()个对象的数组。以下课程是我要尝试做的一个示例：

class Model
{
public: 
    inline double operator () (double field)
    {
        return alpha*field;
    }
private:
double alpha ;
}

应用程序将使用Models数组：

std::vector<Model> models; // array of models
std::vector<double> input;
std::vector<double> output;
...    
for (int i = 0; i < models.size(); i++)
{
    output[i] = models[i](input[i]);
}

问题是使用()运算符会产生大量开销。

我已经按原样分析了代码，然后再次删除了()运算符并内联编写了代码。（我正在使用在Ubuntu 18.04上运行的g ++ 7.3.0。）。我正在使用-Winline进行编译，而g ++并没有抱怨它不能内联函数。

我还尝试过使用static函数代替()运算符，但是开销并不相同。不幸的是，静态函数无法访问成员变量。其他帖子指出这应该不是问题（例如C++ Non-static member functions overhead），但似乎确实存在。

所以我的问题是：这个非静态成员函数的开销来自哪里？

Answer 1

静态和非静态之间的区别是this指针。该代码在所有实例之间共享，但是该函数有一个隐式参数来访问该类的成员。因此，没有像您所提到的问题那样的内存开销，但是由于传递this以及指针取消引用以访问成员变量，因此在时间上花费很少。您可以检查生成的程序集文件以确保其内联。

建议加快执行速度：

使用编译器优化
使用并行性：C ++线程或OpenMP是此处的简单选项
将您的设计更改为使用alpha的向量并删除该类，然后就可以使用SIMD

减少非静态成员函数的开销

1 个答案: