C++ 函数的进阶指南:lambda 表达式的性能开销

lambda 表达式在 c++++ 中提供了便捷性,但也存在性能开销,主要包括函数对象创建、变量捕获和闭包。优化技巧包括:尽可能使用函数指针、减少变量捕获、使用移动捕获和内联 lambda 表达式。实战中,优化后的 lambda 表达式可以提高程序性能,例如减少内联检查和使用移动捕获。

C++ 函数的进阶指南:lambda 表达式的性能开销

引言

Lambda 表达式在 C++ 中是一种便捷且强大的匿名函数,但它们的性能开销却常常被忽略。本文将深入探讨 lambda 表达式的性能特征,并提供优化技巧来最大限度降低其影响。

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性能开销的来源

lambda 表达式的性能开小白轻松搭建系统点我wcqh.cn销主要有以下几个方面:

函数对象创建开销:每个 lambda 表达式都会创建一个函数对象,这涉及到内存分配和初始化。 捕获变量开销:lambda 表达式可以捕获外部变量,这需要额外的内存空间来存储这些变量。 闭包开销:lambda 表达式对捕获变量的引用会导致闭包,这会增加内存占有率和函数执行时间。

测量性能开销

为了测量 lambda 表达式的性能开销,我们可以使用以下基准测试:

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#include <chrono>

#include <vector>

int main() {

std::vector<int> v(1000000);小白轻松搭建系统点我wcqh.cn

// 基准测试 lambda 表达式

auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();

std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int& x) { x++; });

auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();

// 输出执行时间

std::cout << “Lambda: ” << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end – start).count() << “μs” 小白轻松搭建系统点我wcqh.cn<< std::endl;

// 基准测试函数指针

start = std::chrono::high_resolution_clock::now();

std::for_each(v.begin(), v.end(), [](int& x) { x++; });

end = std::chrono::high_resolution_clock::now();

// 输出执行时间

std::cout << “函数指针: ” << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(end – start).count() << “μs” << std小白轻松搭建系统点我wcqh.cn::endl;

return 0;

}

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在一般的场景中,lambda 表达式的执行时间会比函数指针稍慢。

优化技巧

为了最小化 lambda 表达式的性能开销,我们可以采用以下优化技巧:

尽量使用函数指针:在可能的情况下,使用函数指针代替 lambda 表达式,因为函数指针不存在闭包开销。减少捕获变量:仅捕获必需的外部变量,以最小化闭包大小。使用移动捕获:对于只读引用,使用移动捕获可以避免额外的内存分配和初始化。内联 lambda 表达式:编译器可能会内联简单或短小的 lambda 表达式,这可以消除函数对象创建开销。

实战案例

在以下代码中,我们有一个函数 foo(), 该函数接受一个 lambd小白轻松搭建系统点我wcqh.cna 表达式作为参数:

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void foo(std::function<int()> lambda) {

std::cout << lambda() << std::endl;

}

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我们可以使用优化技巧使该函数的性能更优:

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void foo(std::function<int()> lambda) {

// 检查 lambda 表达式是否内联

if constexpr (std::is_same_v<decltype(lambda), int(&)(int)>) {

std::cout << lambda() << std::endl;

} else {

// 使用移动捕获的 l小白轻松搭建系统点我wcqh.cnambda 表达式

auto lambda_copy = [lambda]() mutable -> int { return lambda(); };

std::cout << lambda_copy() << std::endl;

}

}

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通过检查 lambda 表达式是否内联,以及使用移动捕获的 lambda 表达式,我们最大限度地优化了该函数的性能。

以上就是C++ 函数的进阶指南:lambda 表达式的性能开销的详细内容,更多请关注青狐资源网其它相关文章!

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