C++中"富类型"结构的开销

Question

我想在编译时跟踪当前采用相同类型参数的一些函数的"类型"信息.这是一个例子; 说我有两个功能getThingIndex(uint64_t t)和getThingAtIndex(uint64_t tidx).第一个函数将参数视为一个编码,对thing索引进行非平凡的计算,然后返回它.然后可以通过调用获得实际的"事物" getThingAtIndex.getThingAtIndex另一方面,假设您正在查询结构并且已经有索引.这两种方法的后者速度更快,而且更重要的是,我想避免可能造成的传递头痛thing到getThingAtIndex或通过传递index来getThingIndex.

我正在考虑创建类型thing和事物索引类似如下:

struct Thing { uint64_t thing; }
struct ThingIndex { uint64_t idx; }

然后改变上面函数的签名

getThingIndex(Thing t)
getThingAtIndex(ThingIndex idx)

现在,尽管事实上Thing并ThingIndex编码了相同的底层类型,但它们在编译时仍然是不同的,并且我通过将索引传递给getThingIndex某个东西来制造愚蠢错误的机会较少 getThingAtIndex.

但是,我担心这种方法的开销.这些函数被称为很多次(10s-100s,数百万次),我很好奇编译器是否会优化这些结构的创建,这些结构基本上只对编译时类型信息进行编码.如果编译器不会执行这样的优化,有没有办法创建这些类型的"富类型",零开销？

Answer 1

看一下拆卸.

unsigned long long * x = new unsigned long long;
0110784E  push        8  
01107850  call        operator new (01102E51h)  
01107855  add         esp,4  
01107858  mov         dword ptr [ebp-0D4h],eax  
0110785E  mov         eax,dword ptr [ebp-0D4h]  
01107864  mov         dword ptr [x],eax  
*x = 5;
01107867  mov         eax,dword ptr [x]  
0110786A  mov         dword ptr [eax],5  
01107870  mov         dword ptr [eax+4],0  

和结构.

struct Thing { unsigned long long a; };
Thing * thing = new Thing;
0133784E  push        8  
01337850  call        operator new (01332E51h)  
01337855  add         esp,4  
01337858  mov         dword ptr [ebp-0D4h],eax  
0133785E  mov         eax,dword ptr [ebp-0D4h]  
01337864  mov         dword ptr [thing],eax  
thing->a = 5;
01337867  mov         eax,dword ptr [thing]  
0133786A  mov         dword ptr [eax],5  
01337870  mov         dword ptr [eax+4],0  

两条指令没有区别.编译器并不关心它this->a是结构的成员,而是像刚刚声明的那样访问它unsigned long long a.