为什么强制内联函数会导致性能不佳

Why can forced inline functions lead to bad performance?

本文关键字:性能 函数 为什么      更新时间:2023-10-16

如果我内联一个函数。函数调用体将被复制,而不是向其发出 call()。为什么这会导致性能不佳?

编辑:那么由于大功能而导致缓存未命中呢?那么为什么存在"最多 3 行的内联函数"的经验法则呢?

可能存在一种边缘情况,即内联函数可能会增加程序大小或移动程序的位,以便缓存未命中发生在以前没有的地方。这并不常见,因为缓存旨在处理最常见的情况,并且与大多数热点相比相当大。

现代C++编译器中没有强制内联函数的标准方法,所以这是一个有争议的问题。 但是,假设您使用特定于编译器的功能来强制内联(并且编译器不会忽略它),它不会导致性能不佳,但由于存在更多相同代码的副本,它会导致可执行文件大小增加。

编辑:根据下面的评论,应该提到的是,确实存在一个非常不可能的边缘情况,即您的代码可能会在近距离执行同一内联函数的不同副本,从而降低指令缓存的效率。 这将对性能产生可衡量影响的可能性极小,但在某些边缘情况下,它可以。

我们应该退后一步,尝试解释CPU是如何工作的。通常它们有不同的缓存,一个用于代码,它告诉 CPU 执行所需的指令,另一个用于应用操作的数据。

数据缓存未命中"容易"解决,尝试使用尽可能小的数据结构,将您更频繁访问的成员放在一起......

指令缓存未命中更难理解和解决,这也是人们普遍认为C++中的多态行为比正常函数调用慢的原因。基本上,CPU 会在其缓存中预取存储在您尝试执行的执行点附近的指令,如果所有内容都是内联的,则只会有更多的数据,并且它将无法预取所有内容,从而导致缓存未命中。请注意,这只是一个简单的情况,根据我的经验,我在模板实例化方面遇到了问题,这些实例化会生成大量代码,导致性能比简单的虚拟调用和不太深的对象层次结构慢。

正如Alexandrescu经常指出的那样,你应该始终对代码进行计时。

源:每个程序员都应该知道的关于内存的知识