使用 gprof 分析我的 C++ 代码，我发现我的大部分时间都花在了一遍又一遍地调用一个虚拟方法上。该方法本身很短，如果它不是虚拟的，可能会被内联。
除了将其全部重写为不是虚拟的之外，还有哪些方法可以加快速度？
【问题讨论】：
标签： c++ virtual-functions gprof
您确定时间都与通话有关吗？可能是成本所在的功能本身吗？如果是这种情况，简单地内联可能会使函数从您的分析器中消失，但您不会看到太多的加速。
假设它确实是进行如此多虚拟调用的开销，那么在不使事物变为非虚拟的情况下，您可以做的事情是有限的。
如果调用有诸如时间/标志之类的提前退出，那么我通常会使用两级方法。检查是通过非虚拟调用内联的，仅在必要时才调用特定于类的行为。
例如
class Foo
{
public:
inline void update( void )
{
if (can_early_out)
return;
updateImpl();
}
protected:
virtual void updateImpl( void ) = 0;
};
【讨论】：
如果虚拟调用确实是瓶颈，请尝试CRTP。
【讨论】：
时间是花在实际的函数调用上，还是花在函数本身上？
虚函数调用明显比非虚函数调用慢，因为虚函数调用需要额外的解引用。 （如果您想阅读所有毛茸茸的细节，请在 Google 搜索“vtable”。）更新：事实证明 Wikipedia article 在这方面还不错。
然而，这里的“显着”意味着几条指令如果它消耗了总计算的很大一部分，包括在被调用函数中花费的时间，那么这听起来像是一个考虑非虚拟化和内联的好地方。
但在 C++ 近 20 年的发展历程中，我认为我从未见过这种情况真的发生过。我很想看看代码。
【讨论】：
请注意，“virtual”和“inline”不是对立的——方法可以两者兼而有之。如果编译器可以在编译时确定对象的类型，编译器会很乐意内联一个虚函数：
struct B {
virtual int f() { return 42; }
};
struct D : public B {
virtual int f() { return 43; }
};
int main(int argc, char **argv) {
B b;
cout << b.f() << endl; // This call will be inlined
D d;
cout << d.f() << endl; // This call will be inlined
B& rb = rand() ? b : d;
cout << rb.f() << endl; // Must use virtual dispatch (i.e. NOT inlined)
return 0;
}
[更新：确定 rb 的真实动态对象类型在编译时无法获知——感谢 MSalters]
如果对象的类型可以在编译时确定，但函数不可内联（例如，它很大或在类定义之外定义），它将被非虚拟调用。
【讨论】：
如果没有可用的 C++ 语法糖，考虑如何用老式的“C”编写代码有时会很有启发意义。有时答案不是使用间接调用。示例见this answer。
【讨论】：
您可以通过更改调用约定从虚拟调用中获得更好的性能。旧的 Borland 编译器有一个 __fastcall 约定，它在 cpu 寄存器中而不是在堆栈中传递参数。
如果您无法使用虚拟调用并且这几个操作确实很重要，请查看您的编译器文档以了解支持的调用约定。
【讨论】：