C++ 中的多个返回语句和性能

Question

就性能而言，是否有任何理由支持函数中的单个返回语句而不是多个返回语句？

考虑下面的简单例子。

int min(int a, int b)
{
    if (a < b)
        return a;

    return b;
}

int min2(int a, int b)
{
    int result;

    if (a < b)
        result = a;
    else
        result = b;

    return result;
}

enum class Fruit { Apple, Orange, Banana };
std::string fruitToString(Fruit f)
{
    switch (f)
    {
        case Fruit::Apple:
            return "Apple";
        case Fruit::Orange:
            return "Orange";
        case Fruit::Banana:
            return "Banana";
        default:
            return "Unknown Fruit";
    }
}

std::string fruitToString2(Fruit f)
{
    std::string result;

    switch (f)
    {
        case Fruit::Apple:
            result = "Apple";
            break;
        case Fruit::Orange:
            result = "Orange";
            break;
        case Fruit::Banana:
            result = "Banana";
            break;
        default:
            result = "Unknown Fruit";
    }

    return result;
}

请注意，我意识到意见在风格方面存在分歧，因此我希望答案集中在性能方面。

Answer 1

回还是不回，这是一个问题。是吗 ？

对于第一个片段，优化器很可能为两种替代方案生成相同的代码。以 GCC 6.2 为例（参见在线编译器）：

    cmp     edi, esi
    mov     eax, esi
    cmovle  eax, edi
    ret

顺便说一句，它仍然是相同的汇编代码：

int min3(int a, int b)
{
    return a < b? a:b;
}

在这里，性能与值的统计分布更相关：如果a99% 是最大的，则恢复速度b可能a会快几纳秒：因为在大多数情况下会少一次移动。但对于大多数应用程序来说，这些值并不是那么可预测的，而且性能差异非常小，以至于永远不会被注意到。

开关示例

对于切换， 如果有足够的值来证明较小的初始开销是合理的，则编译器有可能使用分支表。对于非常大的值列表，map使用对键进行二分搜索肯定会提供更好的结果。

然而，这里它会产生一系列比较，并且再次强调，开关中值的顺序（例如最频繁的第一个）比返回方法对性能的影响更大。

如果您在 godbolt 上尝试您的代码片段，您会发现直接返回将产生更小且明显更快的代码。这似乎是由于该string类型使优化器的寿命变得更加困难。但我不会在更一般的情况下押注这种情况（例如，在两个函数的相同代码const char*中再次使用结果）

当日报价：

过早的优化是万恶之源——Donald Knuth