内联函数指针以避免 if 语句

Inline function pointer to avoid if statement

本文关键字：if 语句 函数 指针      更新时间：2023-10-16

在我的jpg解码器中，我有一个循环，其中有一个if语句，根据图像的不同，该语句将始终为真或始终为假。 我可以制作两个单独的函数来避免 if 语句，但我出于好奇想知道使用函数指针而不是 if 语句对效率的影响。 如果为 true，它将指向内联函数，如果为 false，它将指向空的内联函数。

class jpg{
  private:
    // emtpy function
    void inline nothing();
    // real function
    void inline function();
    // pointer to inline function
    void (jpg::*functionptr)() = nullptr;
}
jpg::nothing(){}
main(){
  functionptr = &jpg::nothing;
  if(trueorfalse){
    functionptr = &jpg::function;
  }
  while(kazillion){
    (this->*functionptr)();
    dootherstuff();
  }
}

这会比 if 语句更快吗？ 我的猜测是否定的，因为内联将毫无用处，因为编译器在编译时不知道要内联哪个函数，并且函数指针地址解析比 if 语句慢。

我已经分析了我的程序，虽然我预计在运行程序时会以一种或另一种方式出现明显差异......我没有遇到明显的差异。 所以我只是出于好奇而想知道。

if

语句很可能比调用函数更快，因为 if 只是短暂的跳跃，而不是函数调用的开销。

这里已经讨论了这个问题： 哪个更快？函数调用还是条件 if 语句？

"inline"关键字只是对编译器的提示，告诉它在组装时尝试将指令内联。 如果使用指向内联的函数指针，则无论如何都无法使用内联优化：

阅读：内联函数有地址吗？

如果你觉得 if 语句太慢了，你可以通过使用单独的 while 语句来完全消除它：

if (trueorfalse) {
    while (kazillion) {
        trueFunction();
        dootherstuff();
    }
} else {
    while (kazillion) {
        dootherstuff();
    }
}

注意1：我并不是故意回答上述问题。如果有人想知道在上面的例子中，if语句和通过指针调用函数之间的速度更快，那么mbonneau给出了一个非常好的答案。

注意 2：以下是伪代码。

除了好奇心之外，我真的认为人们不应该问自己，在if语句和函数调用之间，优化他的代码有什么更快。增益肯定非常小，并且生成的代码可能会扭曲，从而影响可读性和维护。

对于我的研究，我确实关心性能，这是我必须坚持的基本概念。但我更关心代码维护，如果我必须在好的结构和轻微的优化之间做出选择，我肯定会选择好的结构。然后，如果是我，我会编写上面的代码如下（避免 if 语句），通过策略模式使用组合。

class MyStrategy {
  public:
    virtual void MyFunction( Stuff& ) = 0;
};
class StrategyOne : public MyStrategy {
  public:
    void MyFunction( Stuff& ); // do something
};
class StrategyTwo : public MyStrategy {
  public:
    void MyFunction( Stuff &stuff ) { } // do nothing, and if you 
                                        // change your mind it could
                                        // do something later.
};
class jpg{
  public:
    jpg( MyStrategy& strat) : strat(strat) { }
    void func( Stuff &stuff ) { return strat.MyFunction( stuff ); }
  private:
    ...
    MyStrategy strat;
}
main(){
  jpg a( new StrategyOne );
  jpg b( new StrategyTwo );
  vector<jpg> v { a, b };
  for( auto e : v )
  {
    e.func();
    dootherstuff();
  }
}
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