NULL 指针参数有多贵？

Posted 2023-02-17

【中文标题】NULL 指针参数有多贵？

【英文标题】：How expensive are NULL pointer arguments?

【发布时间】：2012-08-13 14:45:52

【问题描述】：

在使用 C(++) (AVR-Gcc) 在嵌入式系统上实现菜单时，我最终得到了带有参数的 void 函数指针，并且通常会使用它们。

// void function prototype
void (*auxFunc)(char *);

在某些情况下（实际上不少），函数实际上不需要参数，所以我会这样做：

if (something)    doAuxFunc(NULL);

我知道我可以重载到不同的函数类型，但实际上我正在尝试不这样做，因为我正在实例化多个对象并希望保持它们轻巧。

使用 NULL 指针调用多个函数（当它们用于实际指针时）是否比实现更多函数原型更糟糕？

【问题讨论】：

分析器说什么？

为什么你认为重载很“重”？

@KerrekSB 主要是因为会有（相对）很多对象持有这些，并且空间在嵌入式系统上很有价值。在这种情况下，菜单更像是项目主要功能的辅助部分。

@falro: “主要是因为会有（相对）许多对象持有这些” -- 你确实意识到重载会创建两个实例而不是一个，即使对于一个百万物体？并不是每个对象都拥有可执行代码的新副本。

@Damon 啊，是的，你是对的。没想到这一点。

【参考方案1】：

即使在微控制器上检查 NULL 也是非常小的开销 - 与 0 的比较应该是闪电般的快。如果你重载了几个函数，你会为了（非常轻微的）性能改进而牺牲可读性。让 GCC 的优化器来做它的事情，它非常擅长:)

【参考方案2】：

查看反汇编，它应该生成一个空（零）作为第一个参数传递，它要么烧录寄存器或堆栈位置，如果它烧录一个寄存器，那么如果调用函数急需寄存器。 （如果函数为了实现调用约定而急需寄存器，则仅使用函数调用可能会花费您推送和弹出的费用）。

因此可能会有成本，但可能不足以改变您做事的方式。

【参考方案3】：

检查0 真的很便宜，重载更便宜，因为在编译时决定选择哪个函数。

但是，如果您认为您的接口因重载而变得过于复杂并且您的函数很小，您应该将其声明为 inline 并将其放在标题中。 Checkig for 0 然后可以很容易地被任何体面的现代编译器优化掉。

【讨论】：

因为这是一个嵌入式系统的解决方案，内联会导致使用更多的代码内存，在这种情况下也很昂贵。

@syplex：这在很大程度上取决于函数调用和清理的大小。内联可以节省空间。当合理的优化器可以消除不需要的指令时尤其如此。一个常见的简单示例是 Foo::getBar 方法，它提供对 Foo 中的 Bar 成员的只读访问。这可能最终成为一个简单的指针偏移计算，甚至可以与其他偏移计算折叠。

gcc 现在具有进行部分内联的功能。基本上它将根据所有参数创建一个函数核心，然后内联可以不断传播的部分。这没有太多的大小开销。

【参考方案4】：

我认为每种方法的“权衡”都非常低，但现在是为自己做基准测试的时候了。如果你这样做，请发布一些结果:)