克隆功能速度：if/else vs 短路评估答案

【问题标题】：Clone function speed: if/else vs short circuit evaluation克隆功能速度：if/else vs 短路评估
【发布时间】：2014-01-13 02:42:58
【问题描述】：

我正在调整一种分析大量数据的算法，以使其运行得更快一些。它大量使用了clone 函数，如下所示：

const Object* clone() const {
    if (this != INVALID_OBJECT) {
        return new DerivedObject(*this);
    } else {
        return this;
    }
}

该算法使用指向单个无效对象的指针来显着减少内存需求，并且通过复制构造函数传递它会破坏目的。

我的问题是使用短路评估是否会通过减少执行时间来提高 clone 函数的性能：

const Object* clone() const {
    const Object* clonedObject = INVALID_OBJECT;
    (void)((this != INVALID_OBJECT)&&(clonedObject = new DerivedObject(*this));
    return clonedObject;
}

有什么方法可以减少clone 函数的执行时间？复制构造函数通常遵循模式

DerivedObject(const DerivedObject& derivedObj) : Object(derivedObj.getField1()),
    field2(derivedObj.getField2()) {}

【问题讨论】：

除了使您的代码更难阅读和维护之外，这两个函数可能没有什么不同并生成相同的目标代码。
你分析过你的代码吗？
问问自己，克隆有必要吗？我可以改用引用计数吗？
@Jarod42 还没有，我才刚刚开始优化，克隆函数几乎是唯一有任何分支的函数
因此，分析您的代码，您将看到需要优化的地方。我很确定这不是您的克隆方法的瓶颈。

标签： c++ performance short-circuiting

【解决方案1】：

您的优化虽然看起来很复杂，但实际上微不足道，因为它可能会发出与前一个相同的代码。

考虑低级操作，而不是语法：一个条件，一个分支。少做多难。

更新：我注意到我没有真正回答您的问题：可以更快地完成吗？嗯，是！您可以为未初始化的值编写一个子类。

class InvalidObject : public Object
{
public:
    const Object* clone() const {
        return this;
    }
};

并使全局INVALID_OBJECT 成为此类的一个实例：

Object *INVALID_OBJECT = new InvalidObject();

现在您不需要任何 clone() 覆盖中的条件：

class DerivedObject : public Object
{
public:
    const Object* clone() const {
        return new DerivedObject(*this);
    }
};

当然，根据您的层次结构和INVALID_OBJECT 实例的定义，您可能需要为每个DerivedObject 类型编写一个Invalid* 子类。

【讨论】：

可能。我读过短路评估可以更快，但在这种情况下，我可以看到由于额外的分配，它可能会产生更多低级操作
@mablem：即使是额外的分配也会被编译器优化掉。我认为这两段代码几乎相同。
另一个可能的优化机会是使用final 关键字（class InvalidObject final : public Object 和const Object* DerivatedObject::clone() const final。