在其他函数或循环中构造 lambda 时是不是存在性能问题？

Posted 2023-02-17

【中文标题】在其他函数或循环中构造 lambda 时是不是存在性能问题？

【英文标题】：Are there performance concerns when constructing lambdas inside other functions or loops?在其他函数或循环中构造 lambda 时是否存在性能问题？

【发布时间】：2019-04-16 18:19:21

【问题描述】：

在 javascript 中，Mozilla recommends 如果不需要闭包，则不应在其他函数中创建函数，因为这会对脚本性能产生负面影响。在 JavaScript 中，同样的问题也适用于在循环内创建函数时。同样的问题是否适用于 C++ lambda？

例如，这两个函数之间是否存在性能差异：

int f1(vector<int> v) 
    for_each(v.begin(), v.end(), [](int i)  cout << i << endl; );


auto print_int = [](int i)  cout << i << endl; ;
int f2(vector<int> v) 
    for_each(v.begin(), v.end(), print_int);

我认为是的，这些担忧适用于 C++，并且f2 的性能将优于f1；但是，我一直没能找到明确的答案。

【问题讨论】：

大多数 lambdas（包括这个）都是微不足道的结构，因此任何体面的编译器都会完全省略构造。

与其他语言不同，所有这些东西都在编译时得到优化。 Lambda 实际上只是语法糖。如果您真的很担心，那么您可以使用this

对其进行基准测试

【参考方案1】：

不，是的。

对于简单的 lambda，没关系。这是因为 lambda 是带有 operator() 的类的简单简写。

相关元素是该类具有构造函数。想象一下：

std::map<std::string, std::string> m = create();
auto lambda = [m]()  /* code */ ;

在循环中执行此捕获没有意义，因为您复制了许多不应更改的字符串。 在这种情况下，通过引用捕获也可能有意义。

我的建议是：和其他班级一样。如果想构建，只需将其放在您认为合乎逻辑的地方。如果建造成本高昂，请想想为什么这么贵，并在可能的情况下考虑将其移出。

【参考方案2】：

不，现实生活中的编译器不会有性能差异，因为 C++ 编译器可能会为这两个函数生成完全相同的汇编代码。

通常，您不应将专为脚本语言设计的指南应用于编译语言，因为它们在编译阶段发生的事情（因此与运行时性能无关）与运行时发生的事情有很大不同。

【参考方案3】：

这取决于编译器，或者更确切地说，它的优化器。

如果发现它可以内联print_int，那么f1()和f2()的性能将是相同的。

如果没有，那么 f2() 可能会生成一个实际的函数调用（即 x86 汇编器中的 CALL），而 f1() 可能会内联代码以避免函数调用。

但是，在任何情况下，每次传递都创建“lambda”是极不可能的。 Lambda 只是具有重载函数调用运算符的本地类对象的语法糖。

【讨论】：

我还没有看到编译器内联第一个版本，但不是第二个，反之亦然。

@SergeyA 我也是，但这是可能的。在一些编译器和优化级别上，我确实在生成的代码中发现了一些差异。尽管我在 for_each() 而不是 lambda 本身的优化（缺乏）方面有所不同。

【参考方案4】：

不，我希望您的代码中的两个示例都不会改变速度。这两个语句对于编译器来说非常相似。

此外，就性能而言，lambda 可能是一个非常危险的构造。根据整个构造，编译器可以或多或少地优化函数调用。使用类似于函数指针的 lambda 会给您带来灾难性的性能结果，例如使用 std::function 作为 lambda 函数指针的包装器（例如 What is the performance overhead of std::function?）