In C++, was bedeutet es für einen Compiler, ein Funktionsobjekt zu "inline" zu setzen?

Question

In der Wikipedia article about function objects heißt es, dass solche Objekte Leistungsvorteile haben, wenn sie mit for_each verwendet werden, weil der Compiler sie "inline" machen kann.

Ich bin ein bisschen neblig auf genau das, was dies in diesem Kontext bedeutet ... oder irgendeinen Kontext, den ich peinlich finde zu sagen. Danke für jede Hilfe!

Answer 1

Der letzte Parameter von for_each Vorlage ist ein Funktor. Functor ist etwas, das mit dem Operator () (möglicherweise mit Argumenten) "aufgerufen" werden kann. Per Definition gibt es zwei verschiedene Arten von Funktoren:

1. Gewöhnliche Nichtmitglied Funktionen sind Funktoren.
2. Objekte der Klassenart mit überladen () Operator (so genannte Funktionsobjekte) sind auch Funktoren.

Nun, wenn Sie eine normale Funktion als Funktor für for_each verwenden wollte, wäre es so etwas wie die folgenden

inline void do_something(int &i) { /* do something */ } 

int main() { 
    int array[10]; 
    std::for_each(array, array + 10, &do_something); 
} 

In diesem Fall sehen die for_each Vorlage mit instanziiert [abgeleitet] Argumente <int *, void (*)(int &)> . Beachten Sie, dass der tatsächliche Funktorwert in diesem Fall der Funktionszeiger &do_something ist, der als Funktionsargument übergeben wurde. Aus Sicht von for_each Funktion ist dies ein Laufzeitwert. Da es sich um einen Laufzeitwert handelt, können die Aufrufe an den Funktor nicht inline ausgeführt werden. (Genauso wie es in der Regel unmöglich ist, jeden durch einen Funktionszeiger ausgeführten Aufruf zu inline zu schreiben).

Aber wenn wir eine Funktion Objekt stattdessen verwenden, könnte der Code aussehen, als

struct do_something { 
    void operator()(int &i) { /* do something */ } 
}; 

int main() { 
    int array[10]; 
    std::for_each(array, array + 10, do_something()); 
} 

In diesem Fall folgt die for_each Vorlage mit [abgeleitet] Argumente instanziiert wird <int *, do_something>. Die Aufrufe an den Funktor von innen for_each werden an do_something::operator() geleitet. Das Ziel für den Aufruf ist bekannt und wird zur Kompilierungszeit festgelegt. Da die Zielfunktion zur Kompilierungszeit bekannt ist, kann der Aufruf leicht inline durchgeführt werden.Im letzten Fall wird natürlich auch ein Laufzeitwert als Argument an for_each übergeben. Es ist eine [möglicherweise "Dummy" temporäre] Instanz von do_something Klasse, die wir erstellen, wenn wir for_each aufrufen. Dieser Laufzeitwert hat jedoch keine Auswirkung auf das Ziel für den Aufruf (es sei denn, die operator() ist virtuell), sodass das Inlining nicht betroffen ist.

Answer 2

Inlining bedeutet nur, jeden Aufruf dieser Funktion durch den Rumpf dieser Funktion zu ersetzen.

Es ist eine Optimierung für kleine Funktionen, weil es den Overhead des Springens auf eine neue Funktion reduziert und dann zurückkehrt.

Answer 3

Dies bedeutet, dass die Definition der Funktion (Code) kopiert werden kann und Sie vor einem Funktionsaufruf (der auf manchen Systemen als teuer gilt) gespeichert werden. Denken Sie an Makroersatz.

Answer 4

Inline ist der Prozess, bei dem ein Compiler einen Aufruf einer Funktion durch den Inhalt der Funktion ersetzen kann. Der Compiler muss den Inhalt der Funktion kennen, wenn er kompiliert wird.

Der Compiler kann dies oft nicht tun, wenn ein Funktionszeiger übergeben wird.