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我想知道现代编译器及其优化是否仍然值得用 C 而不是 C++ 编写一些关键代码以使其更快。

我知道如果类被复制而可以通过引用传递，或者当类由编译器自动创建时，通常使用重载运算符和许多其他类似情况，C++ 可能会导致性能下降；但是对于一个知道如何避免这一切的优秀 C++ 开发人员来说，是否仍然值得用 C 编写代码来提高性能？

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我会同意很多评论。在 C++ 中有意支持 C 语法（仅在 C99 中存在分歧）。因此所有 C++ 编译器都必须支持它。事实上，我认为很难再找到任何专用的 C 编译器了。例如，在 GCC 中，无论代码是 C 还是 C++，您实际上最终都会使用相同的优化/编译引擎。

真正的问题是，编写纯 C 代码并用 C++ 编译是否会降低性能。答案是，出于所有意图和目的，不。关于异常和 RTTI 有一些棘手的问题，但主要是大小变化，而不是速度变化。您将很难找到一个实际上会影响性能的示例，以至于编写专用模块似乎不值得。

关于您使用什么功能的说法很重要。在 C++ 中，很容易对复制语义感到草率，并因复制内存而承受巨大的开销。以我的经验，这是最大的成本——在 C 语言中，您也可能遭受这种成本，但我不会说那么容易。

虚函数调用比普通函数稍微贵一点。同时强制内联函数比普通函数调用便宜。在这两种情况下，从堆栈中推送/弹出参数的成本可能更昂贵。虽然担心函数调用开销应该在优化过程中很晚才出现——因为它很少是一个重大问题。

异常在抛出时代价高昂（至少在 GCC 中）。但是设置 catch 语句和使用 RAII 并没有与之相关的大量成本。这是在 GCC 编译器（和其他编译器）中设计的，因此真正只有例外情况是昂贵的。

但总而言之：一个优秀的 C++ 程序员不能仅仅通过用 C 编写代码来使他们的代码运行得更快。

于 2010-10-22T15:54:33.460 回答
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措施！ 在考虑优化之前测量，在应用优化之前测量，在应用优化之后测量，测量！

如果您必须以 1 纳秒的速度运行您的代码（因为它将被 1000 人使用，在接下来的 1000 天内将使用 1000 次，并且那一秒非常重要），任何事情都会发生。

是的！值得的 ...

  • 改变语言（C++ 到 C；Python 到 COBOL；Mathlab 到 Fortran；PHP 到 Lisp）
  • 调整编译器（启用/禁用所有-f选项）
  • 使用不同的库（甚至自己编写）
  • ETC
  • ETC

你不能忘记的是测量！.

于 2010-10-22T15:55:16.240 回答
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pmg 搞定了。只是测量而不是全局假设。也可以这样想，像 gcc 这样的编译器将前端、中间和后端分开。因此，如果您愿意，前端 fortran、c、c++、ada 等最终会采用相同的内部中间语言，这是获得大部分优化的原因。然后将通用中间语言转换为特定目标的汇编程序，并且会发生特定于目标的优化。因此，当语言差异很大时，该语言可能会或可能不会从前端到中间引入更多代码，但对于 C/C++，我认为它是相同或非常相似的。现在二进制大小是另一回事，即使只有 C 语法也可能/将变化，库可能会被吸入仅 C 与 C++ 的二进制文件中。不一定会影响执行性能，但如果程序在一段时间内加载到 ram 中，可能会增加程序文件的存储和传输差异以及内存需求。再次，只需测量。

我还在测量注释中添加了编译到汇编器和/或反汇编输出并比较不同语言/编译器选择的结果。这可以/将补充您在测量时看到的时间差异。

于 2010-10-22T17:25:26.183 回答
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这个问题已经回答死了，所以我不会补充。

只是作为一个通用问题，假设您已经测量等，并且您已经确定某个 C++（或其他）代码段没有以最佳速度运行（这通常意味着您没有使用正确的工具来完成这项工作）；并且您知道通过用 C 编写它可以获得更好的性能，那么是的，当然，这是值得的。

有一种常见的心态，试图用一个工具（Java、SQL 或 C++）做所有事情。不仅仅是马斯洛的锤子，而是他们可以用 Java 编写 C 构造的实际信念，等等。这导致了各种性能问题。架构，作为一个真正的职业，是将代码段放置在适当的架构位置或平台上。将提供性能的是 Java、SQL 和 C 的正确组合。这会产生一个不需要重新访问的应用程序；顺利执行。在这种情况下，C++ 是否或何时实现这个或那个构造函数并不重要。

于 2010-10-23T07:11:14.823 回答
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我想知道现代编译器及其优化是否仍然值得用 C 而不是 C++ 编写一些关键代码以使其更快。

不。保持可读性。如果您的团队更喜欢 c++ 或 c，则更喜欢它 - 特别是如果它已经在生产代码中运行（如果没有很好的理由，不要重写它）。

我知道如果类被复制而可以通过引用传递，C++ 可能会导致性能下降

然后禁止复制和分配

或者当编译器自动创建类时，通常使用重载运算符和许多其他类似情况

你能详细说明一下吗？如果您指的是模板，它们在运行时不会产生额外的成本（尽管它们会导致额外的导出符号，从而导致更大的二进制文件）。事实上，如果（例如）需要转换，使用模板方法可以提高性能。

但是对于一个知道如何避免这一切的优秀 C++ 开发人员来说，是否仍然值得用 C 编写代码来提高性能？

根据我的经验，专业的 c++ 开发人员可以创建更快、更易于维护的程序。

您必须对您使用（和不使用）的语言功能有所选择。如果您将 c++ 功能分解为 c 中可用的集合（例如，删除异常、虚函数调用、rtti），那么您就有了一个良好的开端。如果您学习使用模板、元编程、优化技术、避免类型别名（这在 c 中变得越来越困难或冗长）等，那么您应该比 c 更快 - 使用更容易维护的程序（因为您熟悉c++）。

如果您习惯使用 c++ 的功能，请使用 c++。它有很多特性（其中许多特性是在考虑速度/成本的情况下添加的），并且可以写成与 c 一样快（或更快）。

使用模板和元编程，您可以将许多运行时变量转换为编译时常量以获得非凡的收益。有时这很好地进入了微优化领域。

于 2010-10-23T08:29:56.690 回答