虚函数和性能 C++

在您对重复的标题感到畏缩之前，另一个问题不适合我在这里问的问题（IMO）。所以。

我真的很想在我的应用程序中使用虚拟函数，让事情变得简单一百倍（这不是 OOP 的全部内容吗；））。但我在某处读到它们是以性能成本为代价的，除了过早优化的同样老套的炒作之外什么也没有，我决定在一个小型基准测试中快速尝试一下，使用：

CProfiler.cpp

#include "CProfiler.h"

CProfiler::CProfiler(void (*func)(void), unsigned int iterations) {
    gettimeofday(&a, 0);
    for (;iterations > 0; iterations --) {
        func();
    }
    gettimeofday(&b, 0);
    result = (b.tv_sec * (unsigned int)1e6 + b.tv_usec) - (a.tv_sec * (unsigned int)1e6 + a.tv_usec);
};

main.cpp

#include "CProfiler.h"

#include <iostream>

class CC {
  protected:
    int width, height, area;
  };

class VCC {
  protected:
    int width, height, area;
  public:
    virtual void set_area () {}
  };

class CS: public CC {
  public:
    void set_area () { area = width * height; }
  };

class VCS: public VCC {
  public:
    void set_area () {  area = width * height; }
  };

void profileNonVirtual() {
    CS *abc = new CS;
    abc->set_area();
    delete abc;
}

void profileVirtual() {
    VCS *abc = new VCS;
    abc->set_area();
    delete abc;
}

int main() {
    int iterations = 5000;
    CProfiler prf2(&profileNonVirtual, iterations);
    CProfiler prf(&profileVirtual, iterations);

    std::cout << prf.result;
    std::cout << "\n";
    std::cout << prf2.result;

    return 0;
}

起初我只做了 100 次和 10000 次迭代，结果令人担忧：非虚拟化为 4ms，虚拟化为 250ms！我几乎要“nooooooo”进去，但后来我将迭代次数提高到了 500,000 次左右；看到结果几乎完全相同（如果没有启用优化标志，速度可能会慢 5%）。

我的问题是，为什么与大量迭代相比，少量迭代会出现如此显着的变化？纯粹是因为虚拟函数在多次迭代时在缓存中很热吗？

免责声明
我知道我的“分析”代码并不完美，但它确实给出了对事物的估计，这才是这个级别上最重要的。另外，我问这些问题是为了学习，而不仅仅是为了优化我的应用程序。

我认为您的测试用例过于人为，没有任何重大价值。

首先，在分析函数内，您动态分配和释放对象以及调用函数，如果您只想分析函数调用，那么您应该这样做。

其次，您没有分析虚拟函数调用代表给定问题的可行替代方案的情况。虚函数调用提供动态调度。您应该尝试分析一种情况，例如使用虚拟函数调用作为使用开关型反模式的替代方案。