可变参数模板的性能影响

Question

在我的代码的最新一轮重构中，我用可变参数对应的固定数量的模板参数替换了一堆模板类。当我发现一个特定的性能测试用例的性能下降了大约 20-30% 时，我感到非常困惑。

几次 git bisect 往返后，发现了违规提交。从字面上看，它由一个单一的变化组成

template <typename T, typename U>
class foo {};

到

template <typename T, typename ... Args>
class foo {};

我已经通过实验证实，应用这个单一的变化会导致上述减速。更令人费解的是，切换编译器版本（从 GCC 4.7 到 GCC 4.8）会将速度降低的发生移到另一个类似的提交（即，另一个从固定参数到可变参数的切换，但在不同的类中bar）。

为了提供一些上下文，这个特定的性能测试用例是一个非常稀疏的计算机代数问题，它受内存限制，因此非常容易受到高效缓存内存利用的影响。这个测试用例在我的代码中一直是一个有问题的地方（例如，在 GCC 4.4/4.5 附近，我曾经不得不手动调整管理缓存行大小检测的编译器选项，以提取最大性能）。

有没有人知道是什么导致了这种行为？不幸的是，我担心提取简化的测试用例可能非常困难。

编辑

作为参考，这是恢复良好性能行为的提交。不幸的是，它包括对一堆类（而不是一个类）的恢复到非可变参数代码。我将尝试提出一个更局限的例子。

Answer 1

这是一个广泛的问题，通常的怀疑（就我而言）是在生成的代码中递归处理可变参数模板参数。

您需要检查现在使用可变参数模板参数的方法是否以递归仅发生在编译时而不是运行时的方式实现。为了给你一些想法，你可能想看一些例子，例如，我的这个答案。递归发生在编译时，真正的代码是单步转发和扩展。

不管你写了什么，我确实希望你实际上必须修改一些代码，否则Args除了单个参数之外永远无法保存任何东西，并且拥有可变参数模板参数是完全没有意义的 - 如果我错了，请原谅我;) （根据您的评论，它可能会在您将参数包传递到的代码中触发类似上面的内容）