c++ - 调用一个空函数会有多浪费？

Question

这三点都涉及同一个“空函数”问题:

• 调用空函数时浪费了多少处理时间？
• 调用 100 个甚至 1000 个空函数是否会产生巨大影响？
• 如果这些空函数需要参数怎么办？

重要修改调用一个空的虚函数是一样的吗？

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编辑所以基本上你们都在说在大多数情况下编译器会优化它。

但现在我很好奇，因为这仍然适用于这个问题。如果出现这样的情况，在编译时不知道何时调用空函数怎么办？它会立即进入堆栈然后退出吗？

class base{
public:
    virtual void method() = 0;
};

class derived1: public base{
public:
    void method() { }
};

class derived2: public base{
public:
    void method(){ std::cout << " done something  "; }
};


int main()
{
    derived1 D1;
    derived2 D2;
    base* array[] = { &D1, &D2 };
    for( int i = 0; i < 1000; i ++)
    {
        array[0]->method();// nothing
        array[1]->method();// Something
    }
    return 0;
}

Answer 1

虽然它无疑会被任何像样的编译器完全优化，但这里有一个比较。

void EmptyFunction() {}
void EmptyFunctionWithArgs(int a, int b, int c, int d, int e) {}
int EmptyFunctionRet() {return 0;}
int EmptyFunctionWithArgsRet(int a, int b, int c, int d, int e) {return 0;}

int main() {   
    EmptyFunction();
    EmptyFunctionWithArgs(0, 1, 2, 3, 4);
    EmptyFunctionRet();
    EmptyFunctionWithArgsRet(5, 7, 6, 8, 9);
}

在使用 VC++11 的 Debug模式下(即使有任何优化也很少)调用如下所示:

EmptyFunction();

call    ?EmptyFunction@@YAXXZ            ; EmptyFunction

EmptyFunctionWithArgs(0, 1, 2, 3, 4);

push    4
push    3
push    2
push    1
push    0
call    ?EmptyFunctionWithArgs@@YAXHHHHH@Z    ; EmptyFunctionWithArgs
add     esp, 20                    ; 00000014H

EmptyFunctionRet();

call    ?EmptyFunctionRet@@YAHXZ        ; EmptyFunctionRet

EmptyFunctionWithArgsRet(5, 7, 6, 8, 9);

push    9
push    8
push    6
push    7
push    5
call    ?EmptyFunctionWithArgsRet@@YAHHHHHH@Z    ; EmptyFunctionWithArgsRet
add     esp, 20                    ; 00000014H

int 返回函数如下所示:

int EmptyFunctionRet() 和 int EmptyFunctionWithArgsRet()

push   ebp
mov    ebp, esp
sub    esp, 192                ; 000000c0H
push   ebx
push   esi
push   edi
lea    edi, DWORD PTR [ebp-192]
mov    ecx, 48                    ; 00000030H
mov    eax, -858993460                ; ccccccccH
rep    stosd
xor    eax, eax
pop    edi
pop    esi
pop    ebx
mov    esp, ebp
pop    ebp
ret    0

没有返回值的函数是一样的，只是它们没有xor eax, eax。

在 Release模式下 VC++11 不会调用任何函数。但它确实为它们生成了定义。 int 返回函数如下所示:

int EmptyFunctionRet() 和 int EmptyFunctionWithArgsRet()

xor    eax, eax
ret    0

而非返回函数再次删除了 xor eax, eax。

您可以很容易地看到，未优化的函数非常臃肿，并且在一个循环中运行它们，无论多少次都绝对会花费时间，而循环本身会在打开优化的情况下被删除。所以帮自己一个忙，发布优化。

您不必担心这一点，因为它违反了“尚不优化”的原则。如果您正在使用一个不起眼的平台(如 27 位 MCU)，并且您的编译器是垃圾，并且您的性能需要改进，那么您将分析您的代码以查看您需要改进的地方(它可能不是空函数调用) .就目前而言，这实际上只是一个练习，展示了我们应该让编译器完成多少繁重的工作。

为您的编辑而编辑:

有趣的是，虚函数是优化器的一个已知问题，因为它们很难确定指针的实际去向。一些人为的示例可能会消除调用，但如果存在通过指针的调用，则可能不会被删除。

在 VC++11 Release模式下编译以下内容:

class Object {
public:
    virtual void EmptyVirtual() {}
};

int main() {   
    Object * obj = new Object();
    obj->EmptyVirtual();
}

在设置代码中产生以下片段:

mov     DWORD PTR [ecx], OFFSET ??_7Object@@6B@
mov     eax, DWORD PTR [ecx]
call    DWORD PTR [eax]

这是对虚函数的调用。