Эффективное влияние виртуального наследования

Я рассматриваю возможность использования виртуального наследования в приложении реального времени. Имеет ли использование виртуального наследования влияние производительности, аналогичное действию вызова виртуальной функции? Объекты, о которых идет речь, будут созданы только при запуске, но я обеспокоен тем, будут ли отправлены все функции из иерархии через vtable или если будут только те из виртуального базового класса.

Ответ 1

В рамках общих реализаций доступ к элементам данных виртуальных базовых классов использует дополнительную косвенность.

Как отмечает Джеймс в своих комментариях, вызов функции-члена базового класса в сценарии множественного наследования потребует корректировки указателя this, и если этот базовый класс является виртуальным, то смещение базового класса sub -объект в объекте производного класса зависит от динамического типа производного класса и его необходимо будет вычислить во время выполнения.

Является ли это видимым воздействием на приложения реального мира, зависит от многих факторов:

У виртуальных баз есть элементы данных вообще? Часто это абстрактные базовые классы, которые должны быть получены из практически, а абстрактные базы, в которых есть какие-либо члены данных, часто являются запахами кода в любом случае.
Предполагая, что у вас есть виртуальные базы с элементами данных, доступны ли те, которые были доступны в критическом пути? Если пользователь, нажимая на какую-либо кнопку в графическом интерфейсе, получает несколько десятков дополнительных указаний, никто не заметит.
Каким будет альтернативный, если избежать виртуальных баз? Мало того, что дизайн может быть хуже, также вероятно, что альтернативный дизайн также влияет на производительность. В конце концов, он должен достичь той же цели и TANSTAAFL. Затем вы торгуете одной потерей производительности для другого плюс более низкий дизайн.

Дополнительная заметка: посмотрите на Стэн Липпманн Внутри объектной модели С++, который полностью отвечает на такие вопросы.

Ответ 2

Взгляните на следующее крупномасштабное экспериментальное исследование, опубликованное OOPSLA'96. Я копирую вставку записи bibtex, реферат и ссылку на бумагу. Я бы рассмотрел это наиболее полное экспериментальное исследование по этой теме на сегодняшний день.

@article{driesen1996direct,
  title={{The direct cost of virtual function calls in C++}},
  author={Driesen, K. and H{\\"o}lzle, U.},
  journal={ACM Sigplan Notices},
  volume={31},
  number={10},
  pages={306--323},
  issn={0362-1340},
  year={1996},
  publisher={ACM}
}

Аннотация: Мы изучаем прямую стоимость виртуальной функции вызовы в программах на С++, предполагая, что стандарт с использованием таблиц виртуальных функций. Мы экспериментально измерить эти накладные расходы для ряда крупных эталонных программ, используя комбинацию исполняемый контроль и моделирование процессоров. наш результаты показывают, что программы на С++ измеряют медиана 5,2% от их времени и 3,7% их инструкции по отправке. Для "всех виртуальных" версии программ, средняя накладная 13,7% (13% от инструкций). Вариант "thunk" реализации виртуальной таблицы функций уменьшает накладные расходы медианной 21% по сравнению с стандартная реализация. В будущих процессорах эти накладные расходы, вероятно, увеличатся умеренно

http://www.cs.ucsb.edu/~urs/oocsb/papers/oopsla96.pdf

Ответ 3

Вы уверены, что имеете в виду виртуальное наследование? Если это так, то он идентичен стоимости обычного вызова виртуальной функции. Поиск в виртуальной цепочке vtable следует по указанному пути.

Ты сказал, что это было при запуске. Накладные расходы на диск (от простой загрузки вашего кода в память), вероятно, потребуют на несколько порядков больше времени, чем полдюжины инструкций или около того для поиска vtable. Я был бы удивлен, если бы вы могли прокомментировать это и обнаружить разницу.