c++ - 为什么内联函数的效率低于内置函数？

Question

我正在尝试关于 InterviewBit 中的数组的问题.在这个问题中，我创建了一个返回整数绝对值的内联函数。但有人告诉我，我的算法在提交时效率不高。但是当我改为使用 C++ 库中的 abs() 时，它给出了一个 正确答案 的结论。

这是我的函数得到了一个低效判决 -

inline int abs(int x){return x>0 ? x : -x;}

int Solution::coverPoints(vector<int> &X, vector<int> &Y) {
    int l = X.size();
    int i = 0;
    int ans = 0;
    while (i<l-1){
        ans = ans + max(abs(X[i]-X[i+1]), abs(Y[i]-Y[i+1]));
        i++;
    }
    return ans;
}

这是得到正确答案的那个 -

int Solution::coverPoints(vector<int> &X, vector<int> &Y) {
    int l = X.size();
    int i = 0;
    int ans = 0;
    while (i<l-1){
        ans = ans + max(abs(X[i]-X[i+1]), abs(Y[i]-Y[i+1]));
        i++;
    }
    return ans;
}

为什么会发生这种情况，因为我认为内联函数是最快的，因为没有调用？还是网站有错误？如果站点是正确的，C++ abs() 使用什么比 inline abs() 更快？

Answer 1

我不同意他们的判决。他们显然错误。

在当前的优化编译器上，两种解决方案都会产生完全相同的输出。甚至，如果他们没有产生完全相同，他们会产生与库代码一样高效的代码(一切都匹配可能有点令人惊讶:算法，使用的寄存器。也许是因为实际的库实现是否与 OP 的相同？)。

正如其他答案所暗示的那样，没有理智的优化编译器会在您的 abs() 代码中创建分支(如果可以在没有分支的情况下完成)。如果编译器没有优化，那么它可能没有内联库abs()，所以它也不会很快。

优化 abs() 是编译器最容易做的事情之一(只需在窥视孔优化器中为其添加一个条目，然后完成)。

此外，我在过去看到过库实现，其中 abs() 被实现为非内联库函数(不过，这是很久以前的事了)。

两种实现方式相同的证明:

海合会:

myabs:
    mov     edx, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention
    mov     eax, edi
    sar     edx, 31
    xor     eax, edx
    sub     eax, edx
    ret

libabs:
    mov     edx, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention
    mov     eax, edi
    sar     edx, 31
    xor     eax, edx
    sub     eax, edx
    ret

clang :

myabs:
    mov     eax, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention
    neg     eax
    cmovl   eax, edi
    ret

libabs:
    mov     eax, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention
    neg     eax
    cmovl   eax, edi
    ret

Visual Studio (MSVC):

libabs:
    mov      eax, ecx    ; argument passed in ECX by Windows 64-bit calling convention 
    cdq
    xor      eax, edx
    sub      eax, edx
    ret      0

myabs:
    mov      eax, ecx    ; argument passed in ECX by Windows 64-bit calling convention 
    cdq
    xor      eax, edx
    sub      eax, edx
    ret      0

国际商会:

myabs:
    mov       eax, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention 
    cdq
    xor       edi, edx
    sub       edi, edx
    mov       eax, edi
    ret      

libabs:
    mov       eax, edi    ; argument passed in EDI by System V AMD64 calling convention 
    cdq
    xor       edi, edx
    sub       edi, edx
    mov       eax, edi
    ret      

See for yourself在 Godbolt Compiler Explorer 上，您可以在其中检查各种编译器生成的机器代码。 (链接由 Peter Cordes 友情提供。)