使用本地对象提高性能答案

【问题标题】：Performance improvement with local objects使用本地对象提高性能
【发布时间】：2016-12-11 22:21:12
【问题描述】：

很多时候我们需要在循环中初始化某些类的对象以进行操作：

假设我有一个类/结构：

class employee
{
  //member variables
  //member methods - getter/setters,etc
}

现在假设我想对数组中的每个员工进行操作。

方法一：

for (loop on array of 10 employees)
{
  employee emp(loop element);  //using constructor of employee for initialization
  //operate on the current loop element using emp
}

这样，根据我的理解，将创建 10 个 emp 对象，直到循环结束。现在由于这不包括动态内存分配，一旦控制退出循环，所有 10 个对象将被删除（和内存占用10 个将被释放）或仅删除最后一个对象（& 9 个对象占用的内存不会被释放）。

方法二：

for (loop on array of 10 employees)
{
  employee *emp=new employee(loop element);  //using constructor of employee for initialization
  //operate on the current loop element using emp
  delete emp;
  emp = nullptr;
}

这里它在程序员的控制中，所以我们可以在每次循环迭代中自己释放内存。虽然这也会导致频繁分配和释放堆内存，并且如果循环用于大量员工，可能会导致性能下降。

请帮助我解决方法 1 中提到的查询，并请建议上述方法中哪一种好，以及是否有更好的方法？

【问题讨论】：

标签： c++ performance

【解决方案1】：

方法 1 更好，因为您不需要依赖平衡 new 和 delete，因此不太可能泄漏内存：如果您的“操作”代码在方法 2 中抛出异常，那么 @ 987654323@ 将不会被调用。在方法 1 中，如果堆栈展开时抛出异常，则将调用析构函数。

从概念上讲是的，在两种方法中，employee 的析构函数将在循环的每个单独迭代中被调用。也就是说，允许编译器将其作为一种优化策略进行调整如果这样做没有副作用。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不确定我是否理解这个问题。如果我有一个对象循环并且我不想修改对象，我不会复制它们。我只会使用 const 引用。

for(auto const& e: employees) {
    // operate on e
}

如果对象被修改，即调用非常量成员函数，我会使用非常量引用

for(auto&& e: employees) {
    // operate on e
}

在您的示例中，“临时”员工对象是堆栈分配的或堆分配的。在第一种情况下，对象是在堆栈上创建的。这意味着编译器只需将堆栈指针增加（或减少）到一个值，即堆栈上有足够的空间来保存员工对象，然后使用构造函数对其进行初始化。不会进行堆分配，并且只有一个员工类型的对象存活加上循环中的一个。当作用域结束时，生命周期结束。在任何情况下，循环结束时都不会有十个对象。

第二种情况与生命周期相同，但在堆上分配对象。这要慢得多，但是当您一直删除对象时，生命周期是相同的。在这种情况下，我建议使用std::unique_ptr，因为它也是异常安全的，并且可以为您节省手动内存管理。当操作部分抛出异常时，您的代码存在内存泄漏。

【讨论】：

【解决方案3】：

方法 1 将在栈上分配员工对象，这肯定比使用动态内存分配器（堆）更快。在每次迭代中，员工对象都会超出范围，因此每次都会调用其析构函数。这是堆栈的好处，当您离开范围时，它会自动“收集垃圾”（请参阅Is a destructor called when an object goes out of scope?）。

【讨论】：