C++如何将计算从运行时移动到编译时

发布时间:2021-11-25 16:15:21 作者:iii
来源:亿速云 阅读:115

本篇内容介绍了“C++如何将计算从运行时移动到编译时”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!

Per.11:将计算从运行时移动到编译时

Reason(原因)

为了减少代码大小和执行时间。通过常量避免数据竞争。为了在编译时捕捉错误(同时消除错误处理代码)

Example(示例)

double square(double d) { return d*d; }
static double s2 = square(2);    // old-style: dynamic initialization

constexpr double ntimes(double d, int n)   // assume 0 <= n
{
       double m = 1;
       while (n--) m *= d;
       return m;
}
constexpr double s3 {ntimes(2, 3)};  // modern-style: compile-time initialization

向s2初始化这样的代码很常见,特别是比square稍微复杂一点初始化代码。然而,和s3的初始化相比,存在两个问题:

Note: you can't have a data race on a constant.

注意:常量不会发生数据竞争。

Example(示例)

考虑一种提供一个存储小对象于自身,存储大对象于堆的句柄。

constexpr int on_stack_max = 20;

template<typename T>
struct Scoped {     // store a T in Scoped
       // ...
   T obj;
};

template<typename T>
struct On_heap {    // store a T on the free store
       // ...
       T* objp;
};

template<typename T>
using Handle = typename std::conditional<(sizeof(T) <= on_stack_max),
                   Scoped<T>,      // first alternative
                   On_heap<T>      // second alternative
              >::type;

void f()
{
   Handle<double> v1;                   // the double goes on the stack
   Handle<std::array<double, 200>> v2;  // the array goes on the free store
   // ...
}

假设Scoped和On_head提供了兼容的用户接口。这里我们在编译时计算最优的类型。类似的技术可以用于选择最优的函数调用。

Note(注意)

理想状态时{不要}试图在运行时执行每一件事。显然由于大多数计算依靠输入信息,所以无法移动到编译时计算,但是复杂的编译时计算会严重的增加编译时间并使调试复杂化。甚至可能由于引入编译时计算使代码变慢。不可否认,这种情况非常少见,但是通过将一个通常的计算强制分为独立的最优化子计算过程,有可能使指令缓存效率变低。

Enforcement(实施建议)

“C++如何将计算从运行时移动到编译时”的内容就介绍到这里了,感谢大家的阅读。如果想了解更多行业相关的知识可以关注亿速云网站,小编将为大家输出更多高质量的实用文章!

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