将属性置于受保护/私有的任何性能原因？

Posted 2023-02-25

【中文标题】将属性置于受保护/私有的任何性能原因？

【英文标题】：Any performance reason to put attributes protected/private?

【发布时间】：2011-03-09 14:11:47

【问题描述】：

我在学校“学习”了 C++，但有几件事我不知道，比如编译器可以优化的地方或内容，似乎我已经知道 inline 和 const 可以提升一点......

如果性能很重要（例如游戏编程），是否放置类属性而不是 public（private 或 protected）允许编译器生成更优化的代码？

因为我以前的老师都说它更“安全”或“防止不想要或授权的班级访问/行为”，但最后，我想知道是否将属性设置为不是 public 可以限制范围和从而固定东西。

我不批评我的老师（我应该），但我上的编程课不是很高级......

【问题讨论】：

const 不太可能提升任何东西。而且内联一般是没用的。

@Alexandre：这种笼统的说法肯定不是真的。

const 很可能能够提高性能。非常量 int 表达式不能是整型常量表达式，但 const int 可以。

@Alexandre：inline 的目的是允许在多个编译单元中定义函数，因此如果编译器选择内联，则定义可用。是否影响编译器内联函数的决定取决于编译器。

@Mike：确实，优化没用。

【参考方案1】：

没有。将成员设为私有或受保护不会提供任何性能优势；当然，对您的设计（信息隐藏）的好处是巨大的。

【讨论】：

我不明白，这是什么好处？对于将阅读我的代码的其他人？因为对我来说，如果我知道自己在编程什么，我真的看不到任何好处，而且我不明白是什么让它的设计如此出色。

@gokoon：有关信息隐藏的好处的讨论，请参见 Wikipedia，例如：en.wikipedia.org/wiki/Information_hiding 即使您自己编程，IH 也是有益的，因为它更容易推理你的类的行为：如果它是私有的，只有类本身可以改变它——如果它是公共的，它可以从任何地方改变。随着项目规模的扩大，这一点变得越来越重要。

@gokoon：信息隐藏非常棒，因为当您需要进行更改时。假设您有 100,000 行代码，并且您想更改 Database::connect() 的实现方式。您可以更改和修改 Database 类中的所有私有数据和函数，并且您永远不需要查看 Database::connect() 的调用者如何使用它。

【参考方案2】：

老师正确地告诉您使用 private 和 protected 来隐藏实现，并教您信息隐藏而不是支持有问题的性能优化。尝试首先考虑适当的设计，然后考虑性能，在 99% 的情况下，这将是更好的选择（即使在性能关键的场景中）。性能瓶颈可能出现在很多无法预料的情况下，如果您的设计合理，则更容易出现。

但是，要直接回答您的问题：范围的任何缩小都可能有助于编译器进行某些优化，我想不出任何关于使成员私有的问题。

【讨论】：

我不会说他们使用protected hide 实现是正确的...只是因为它没有。将数据暴露给派生类相当于将其设为public。 protected 只对某些方法有价值。

当然，您总是可以从某个类继承只是为了访问它的受保护字段（我假设您的意思是受保护的不隐藏实现）。但这就像争论 C++ 中的 const 修饰符不会使值变为 const，因为您始终可以 const_cast 一个值并随意修改它。

C++ 访问控制被描述为“防止墨菲，而不是马基雅维利”。他们记录他们的意图，通常防止意外违规，但不会阻止确定的滥用。

【参考方案3】：

一旦你的代码编译完成，就没有public、private和protected这样的东西，所以它不会影响性能。

在机器代码中也没有 const 这样的东西（可能除了 ROM），但编译器可以通过知道值是否可以更改（在某些情况下）来对您的程序进行一些逻辑优化。

inline 很少有任何效果。这只是对编译器的一个建议，编译器可以随意忽略（并且经常忽略）。编译器会在它认为合适的时候内联函数。

【讨论】：

"在某些情况下" = 几乎从不，因为 const 变量可以有别名，这很难证明相反。

如果你有const int a=1, b=2; int c=a+b; a+b 表达式将在编译时进行评估。我同意这种情况很少见，但它确实经常发生，足以引起注意。

@Alexandre：修改常量对象会产生未定义的行为，因此编译器不需要证明它不能被修改。

“在机器代码中也没有 const 这样的东西” - 也许不是，但在大多数平台上，命名空间范围内的文字和常量对象最终将位于只读内存区域，这将捕获任何修改它们的尝试。

你自相矛盾。你说编译代码中没有访问修饰符，因此它们不会影响性能，但接着说编译代码中也没有 const，但是编译器可以优化。第一条语句当然是错误的，因为编译后的代码中没有留下任何类型信息，但是由于编译时可用的类型信息，编译器可以进行大量优化。