c++ - 通过函数指针计算的 goto/jump 与 fastcall 哪个成本更高？

Question

我进退两难，对于 VM 的循环来说，什么是性能更好的选择:

选项 1 - 强制内联指令函数，使用计算的 goto 切换到该标签上指令的调用(有效的内联代码)...或...

选项 2 - 使用函数指针查找数组，每个指针指向一个 fastcall 函数，指令确定索引。

基本上，最好是带有跳转地址和内联代码的查找表或带有fastcall 函数地址的查找表。是的，我知道，两者实际上只是内存地址并来回跳转，但我认为 fastcall 如果超出寄存器空间，即使被迫使用，仍可能导致某些数据被插入堆栈注册参数。

编译器是 GCC。

Answer 1

我假设，对于“虚拟机”，您指的是执行某种字节码的模拟处理器，类似于“Java 虚拟机”，而不是允许安装另一个操作系统的完整模拟计算机(如在 VirtualBox 中/VMware)。

我的建议是让编译器来决定什么具有最佳性能，并在字节码流的当前项上创建一个传统的大“开关”。这可能会导致编译器创建一个跳转表，因此它与您计算的 goto 变体一样快(或慢)，但更便携。

您的变体 2 - 查找函数指针数组 - 可能比内联函数慢，因为非内联函数可能会有额外的开销，例如返回值的处理。毕竟，您的某些 VM-op 函数(如“goto”或“set-register-to-immediate”)必须修改指令指针，而其他函数则不需要。

通常，调用函数指针(或通过跳转表跳转)在当前 CPU 上很慢，因为分支预测很难正确预测它们。因此，如果您考虑优化您的 VM，请尝试找到一组需要尽可能少的代码点的指令。