「速度が必要ですか? 値によるパス」 - パフォーマンスへの影響の探求

スコット・マイヤーズの声明「速度が必要ですか? 値によるパス」には疑問が生じますオブジェクトを値で渡すことと参照で渡すことのパフォーマンス上の利点について。このコンテキストでは、値による受け渡しにはコピー操作が含まれますが、参照による受け渡しでは不要なコピーが回避されます。

構造体 X と Y を使用した次の例を考えてみましょう。

struct X {
  std::string mem_name;
  X(std::string name) : mem_name(std::move(name)) {}
};
struct Y {
  std::string mem_name;
  Y(const std::string &name) : mem_name(name) {}
};

X のコンストラクターでは、std::string で move コンストラクターを呼び出して mem_name を初期化する前に、引数名が一時オブジェクトにコピーされます。 Y のコンストラクターでは、引数名は const 参照ですが、それでも mem_name を初期化するためにコピーが作成されます。したがって、X は「コピーしてから移動」操作を実行しますが、Y は 1 つのコピーを実行します。

マイヤーズの議論によると、(X のように) 値による受け渡しのほうが、次の理由により高速になる可能性があるようです。戻り値の最適化 (RVO) などの最適化の可能性。ただし、詳しく調べると、結果は渡される引数のタイプ (左辺値または右辺値) に依存することがわかります。

• Lvalues: X と Y は両方ともコピーを実行します ( name を初期化するときは X、mem_name を初期化するときは Y)、その後に X で移動操作が続きます。
• Rvalues: X は RVO を適用できる場合にのみ移動を実行できますが、Y は引き続き移動を必要とします

一般に、移動はポインタを渡すよりも高速です。これは本質的に参照による受け渡しと同じです。したがって、右辺値の場合、X のパフォーマンスは Y よりも優れていますが、左辺値の場合、パフォーマンスは同様です。

これは普遍的なルールではなく、最適化はコンパイラやプラットフォームによって異なる場合があることに注意することが重要です。特定の場合に最適なアプローチを決定するには、プロファイリングをお勧めします。