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c++ - 避免循环内的条件和函数调用

coder 2024-02-09 原文

我有一个看起来像这样的代码:

void function(int parameter)
{
  for( ... ) // a big loop
  {
    double a = ...;
    for( ... ) // a big loop
    {
      double b = ...;

      double value;
      if(parameter == 1)
        value = some_math_expression_1(a, b);
      else if(parameter == 2)
        value = some_math_expression_2(a, b);
      ...
    }
  }
}

我的想法是，根据参数，我想将一些数学表达式应用于 a 和 b。这个函数执行了很多次并且必须很快，我想知道每次迭代时的那些条件分支是否会引入我可以节省的开销。

现在，我写了这样的代码:

void function(int parameter)
{
  if(parameter == 1)
    function1();
  else if(parameter == 2)
    function2();
  else
    ...
}

这样，如果我在每个 functionX() 中重复代码，我就可以直接应用数学表达式。明显的问题是，当我想更改某段代码时，我必须多次更改(我现在有大约 10 个数学表达式)。

我可以使用什么方法来避免 function 中的任何开销？

如果我将指向函数 some_math_expression_X 的指针传递给 function 会怎样(我会更改函数调用的条件)？

如果我将整个函数编码为宏 (uf) 并将数学表达式设置为参数会怎样？

如果我使用模板并将数学表达式作为指向内联函数的指针传递会怎样(这甚至可能吗)？

编辑:感谢您的回答。我知道我可以使用您提出的方法(指向/函数数组的指针，或依赖于分支预测器)。但是，您是否了解在避免开销方面更好的做法？数学表达式很简单(类似于a*b)，除了循环很长之外，function 也被调用了很多次(do branch predictions "survive “在通话之间？)。

最佳答案

您可以将函数转换为模板:

void functionT<int PARAMETER>()
{
  for( ... ) // a big loop
  {
    double a = ...;
    for( ... ) // a big loop
    {
      double b = ...;

      double value;
      if(PARAMETER == 1) //Constant condition!!!
        value = some_math_expression_1(a, b);
      else if(PARAMETER == 2)  //Constant condition!!!
        value = some_math_expression_2(a, b);
      ...
    }
  }
}

由于条件总是真或假，编译器会优化条件树，只留下真正的数学表达式。没有分支，也没有函数调用!

现在，您只能使用常量参数:

functionT<1>();

但不包括变量:

int x = 1;
functionT<x>(); //Error

如果你需要，你可以制作一个包装器:

void function(int parameter)
{
    switch (parameter)
    {
        case 1: functionT<1>(); break;
        case 2: functionT<2>(); break;
    }
}

关于c++ - 避免循环内的条件和函数调用，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/17612337/

amp43codeparameterfunctionc++

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