将 int 包装在一个类中会有任何性能损失吗？答案

【问题标题】：Any performance penalty for wrapping int in a class?将 int 包装在一个类中会有任何性能损失吗？
【发布时间】：2012-07-19 19:00:45
【问题描述】：

我有一个包含许多向量、集合和地图的项目。在大多数情况下，键/索引是一个整数。我正在考虑创建小类，例如：

class PhoneRepoIx //index into map {phone_number => pointer}
{
public:
  int n;
};

class PersonIx //index into map {social_security_number => pointer}
{
public:
  int n;
};

我会招致任何速度或内存损失吗？有了内存，我 90% 确信每个实例没有内存成本，只有每个类类型。速度我不清楚。

动机： 使用上述方法，编译器会为我做一些额外的类型检查。此外，通过精心选择的显式类型名称，我的代码的读者将更容易看到我在做什么。到目前为止，我在任何地方都使用 int 并且我选择了变量名来表达每个索引是什么。有了以上内容，我的变量名可能会更短。

注意： Tyepdefs 没有完全解决我的问题，因为编译器不会做任何额外的类型检查，在内部所有类型都只是 int。

【问题讨论】：

写struct PersonIx { int n; } 更短，完全相同，也不需要任何类型定义。而且我还认为不会有任何开销（除非使用该类型的代码由于包装器而人为地低于最佳值）
Tyepdefs do not address my issue completely as the compiler would not do any extra type-checking, internally all the types would just be int. 这是什么意思？你认为你需要什么“额外的类型检查”？我们需要在这里使用一个用法示例。
@Falmarri：“你的最后一个订单是 5 太多了。” “5”是指数量、包裹重量、付款金额、付款日期吗？
忽略反对者，他们是无知的。这是一个很好的方法。
@BenVoigt 我不认为这是重复的，原因有以下三个：1) 尽管其中一些答案很好，但另一个问题的公认答案很糟糕。 2）这个问题是在性能影响之后专门询问的。 3）“重复”实际上是关于 C（这解释了接受的答案）。

标签： c++

【解决方案1】：

不同的编译器有不同的优化能力和不同的错误。理论上可以以精确的零开销编译它。你的编译器会达到这个理论极限吗？答案是明确的“也许”。至少有些编译器至少在某些时候会这样做。

更有趣的问题是您是否应该担心可能的性能下降。这个问题的答案是强烈的“不”。直到您的程序确实显示了不可接受的性能数据。

【讨论】：

这个答案大大低估了现代编译器的能力。我期望有一个像样的编译器来将此代码编译到零开销。事实上，有几个库（其中包括 C++ 标准库的一部分）需要编译器来执行此操作，以免它们遭受巨大的性能打击。一般来说，答案不是“也许”，而是“是”或“改变你的编译器”。
@KonradRudolph：我曾多次比较 g++ 为裸类型和包装类型生成的程序集。大多数时候开销为零，但并非总是如此。在这方面，clang++ 比 g++ 差一些。

【解决方案2】：

我建议使用模板来获得你想要的。

template <typename T>
struct Index {
    Index(int value) : value(value) {}
    int value;
};

这样使用。

struct PhoneRepoIx {};
Index<PhoneRepoIx> PhoneIndex(1);
list[PhoneIndex.value];

【讨论】：

【解决方案3】：

这个类通常会调用两个函数：

构造函数
operator

我认为上面的答案“别担心”听起来不错（配置文件然后优化）。但是要弄清楚为什么这不会导致任何减速（猜测）：

构造函数：没有理由一个体面的编译器不能将其转换为堆栈指针增量（为 int 腾出空间），然后设置可用空间。
operator

【讨论】：