Scott Meyer 的书“Effective Modern C++”中的第 24 条让我很兴奋。他提到了编写 C++14 lambda 来记录任意函数调用所用时间的可能性。

我仍处于学习 C++14 功能的早期阶段。我的尝试 (Main.cpp) 看起来像这样用于测量成员函数调用的时间:

#include <chrono>
#include <iostream>

auto measure = [](auto&& function, auto&&... parameters) -> decltype(function)
{
    const std::chrono::steady_clock::time_point startTimePoint =
    std::chrono::steady_clock::now();

    const auto returnValue = std::forward<decltype(function)>(function)(
            std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);

    const std::chrono::steady_clock::time_point stopTimePoint =
    std::chrono::steady_clock::now();

    const std::chrono::duration<double> timeSpan = std::chrono::duration_cast<
    std::chrono::duration<double>>(stopTimePoint - startTimePoint);

    std::cout << "Computation took " << timeSpan.count()
    << " seconds." << std::endl;

    return returnValue;
};

class Test
{
public:

    int computation(double dummy)
    {
        std::cout << "Received " << dummy << ". Computing..." << std::endl;

        return 123;
    }
};

int main(int, char**)
{
    Test instance;

    using Function = int (Test::*)(double);
    Function function = instance.computation;

    int result = measure(function, 1.0);

    std::cout << "Result: " << result << std::endl;

    return 0;
}

我得到以下编译错误:

..\src\Main.cpp: In function 'int main(int, char**)':
..\src\Main.cpp:43:36: error: cannot convert 'int (Test::*)(double)' to 'int' in initialization
    int result = measure(function, 1.0);
                                                                        ^
..\src\Main.cpp: In instantiation of '<lambda(auto:1&&, auto:2&& ...)> [with auto:1 = int (Test::*&)(double); auto:2 = {double}; decltype (function) = int (Test::*&)(double)]':
..\src\Main.cpp:43:36:   required from here
..\src\Main.cpp:9:69: error: must use '.*' or '->*' to call pointer-to-member function in 'std::forward<int (Test::*&)(double)>((* & function)) (...)', e.g. '(... ->* std::forward<int (Test::*&)(double)>((* & function))) (...)'
    const auto returnValue = std::forward<decltype(function)>(function)(
                                                     ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^
        std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);
        ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~                

显然我做错了，但我不知道如何做对。有谁能够帮助我？非常感谢!

最佳答案

有两种方法可以完成这项任务。

1. 接受一个函数(或函数对象)，返回一个修改后的函数，该函数执行与原始函数相同的操作，并测量时间。返回的对象类型不能与接受的参数类型相同。它必须是 lambda(或自定义类类型，但 lambda 更简单)。调用返回 对象时执行实际测量。使用语法示例:

   result = measure(foo)(param1, param2);  // variant 1
   auto measured_foo = measure(foo);
   result = measured_foo(param1, param2);  // variant 2
   

2. 接受一个函数(或一个函数对象)和它的参数，调用它并执行测量。返回类型是原始函数的类型。使用语法示例:

   result = measure(foo, param1, param2);
   

您的 measure 最接近第二个变体，唯一的错误 是声明。这是正确的:

auto measure = [](auto&& function, auto&&... parameters) -> decltype(auto)

准确的说，错的不止这一件。如果被测函数返回一个引用，返回类型将是错误的。要解决此问题，请替换

const auto returnValue = ...

与

decltype(auto) returnValue = ...

在 lambda 的主体中

您的程序(但不是 measure 本身)的另一件事是您尝试使用成员函数的方式。

Function function = instance.computation;

这根本行不通。使用 lambda 或 std::bind 创建绑定(bind)成员函数。在 stackoverflow 上有无数关于正确方法的问题(和很好的答案)。

Live demo (通过引用返回)。

如果您想要第一种创建测量函数的方法，方法如下:

auto measure = [](auto&& function) -> decltype(auto)
{
    return [=](auto&&... parameters) mutable -> decltype(auto) {

        const std::chrono::steady_clock::time_point startTimePoint = 
            std::chrono::steady_clock::now();

        decltype(auto) result = function(std::forward<decltype(parameters)>(parameters)...);

        const std::chrono::steady_clock::time_point stopTimePoint =
            std::chrono::steady_clock::now();

        const std::chrono::duration<double> timeSpan = std::chrono::duration_cast<
        std::chrono::duration<double>>(stopTimePoint - startTimePoint);

        std::cout << "Computation took " << timeSpan.count()
                << " seconds." << std::endl;

        return result;
    };
};

Live demo (通过引用返回)。

特别注意 decltype(auto) 的宗教用途。在第二个版本中也是 mutable。

关于c++ - 使用 C++14 lambda 测量任意函数的执行时间，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/53738032/