c++ - 包含一个大标题以将对象用作默认参数

Question

我正在开发一个用于命令行应用程序的小型库。这个库的一个特点是它的主类可以在 ostream 中生成文本，如下所示:

#include <iostream>    

class MyClass {
    std::string a;
    std::string b;

    void printToStream(std::ostream& stream = std::cout)
    {
        stream << "a: " << a << " | b: " << b << std::endl;
    }
}

我的问题是关于使用 std::cout 作为默认参数。它的存在只是为了使库更易于使用，因为正如我之前所说，它适用于命令行应用程序，所以大多数时候所需的输出应该是标准输出，但以防用户需要不同的输出流他们可以自己提供一个。

这是我的库中唯一使用 iostream 的地方，所以我想知道这样的默认参数是否会导致任何效率损失。据我所知，iostream 是一个庞然大物，超过 25,000 行代码，如果用户提供自己的输出流，它会被免费包含在内。

此外，我知道编译器可能足够聪明，如果 cout 最终未在此处使用，则不会在最终可执行文件中包含来自 iostream 的任何内容，但我会想知道这个包含在我的库中的全部影响 - 以及是否有更好的方法将 cout 实现为默认参数，而无需用户在不需要时针对 iostream 进行构建。

Answer 1

非常简短的回答:就您的编程工作而言，可能不是您最重要的决定。

更长的答案，实际上并没有比上面告诉你更多，但如果你愿意的话，你可能仍然会觉得很有趣。

这是高度依赖于您的环境敏感程度的问题之一。如果您正在构建一个具有 256KB RAM 的系统，并且您必须将多个应用程序、一个操作系统和一个数据库引擎安装到所有这些系统中，那么显然，每千字节的应用程序空间都是宝贵的。另一方面，在我的笔记本电脑或台式机上，一方面内存的兆字节比手指多，可能根本没有什么可担心的。在具有几兆字节 RAM 的中等系统中，减少代码大小不是您的首要任务。

我使用一个头文件快速编写了两个简单的应用程序:

myclass.h:

#include <iostream>    

class MyClass {
public:
    std::string a;
    std::string b;

    void printToStream(std::ostream& stream = std::cout)
    {
        stream << "a: " << a << " | b: " << b << std::endl;
    }
};

然后是“使用”printToStream 的一个:

使用.cpp:

#include "myclass.h"

int main()
{
    MyClass m;
    m.a = "Hello";
    m.b = "World";
    m.printToStream();
}

g++ -O1 中的大小:3502 字节，clang++ -O1:4409

还有一个不使用 printToStream :

nouse.cpp:

#include "myclass.h"

int main()
{
    MyClass m;
    m.a = "Hello";
    m.b = "World";
}

g++ -O1 中的大小:2349 字节，clang++ -O1 中的大小:2923

clang++ -O1 的大小差异约为 1500 字节，g++ -O1 的大小差异约为 1200 字节。总代码大小约为 2.5-4KB，因此在这个小示例中它大约占总大小的 30%。显然，这远非线性 - 一旦您使用 std::cout ，它的所有用途都有初始化。

如果我修改 myclass.h归档到#include <string> ，并完全删除对流的引用，它进一步从 nouse.cpp 中删除了大约 300 字节的代码。生成的二进制文件。这表明仅包括 <iostream>将向您的二进制文件添加一些代码。但是，使用 <ostream>而不是 <iostream>对生成的二进制文件没有影响。

我还尝试删除 std::cout默认参数。这根本没有区别(除了代码更改以在 uses.cpp 中具有附加参数)，因此大小相同。它对 nouse.cpp 也没有影响- 额外的代码仍然存在以初始化 cout .

同样，包括<ostream>然后包括 <iostream>在主文件中对 uses.cpp 的大小没有影响(不使用默认参数)。

我也尝试了 -O2，它使代码大小发生变化(在 g++ 中更大，在 clang++ 中更小)，但相对差异不是很大。

显然，这是针对两个最流行的开源 C++ 编译器的两个实例。其他编译器可能会给出略有不同的结果。如果它非常重要，请使用您的编译器进行测试。

g++ 版本:7.2.0 与 Ubunt 一起提供，clang++:7.0.0(使用 git 版本 clang 16003bcdb4287aab3b87300d9e95f9b49ce52c1c、llvm 45ebd75cc103838da0b3938ac5d044ec8a7ff17b 构建)