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在 C 中调用和执行函数的最快方法是什么？

发布于 2024-08-03 05:11:57 字数 109 浏览 9 评论 0原文

我定义和编译了很多函数（巨大的列表）。我使用函数指针通过在运行时动态发送参数来调用和执行函数。这是一个迭代过程，每次迭代都会涉及数十万次函数调用。我想知道调用编译函数的有效方法是什么。我感觉我的路比较慢。

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心安伴我暖 2024-08-10 05:11:57

您需要分析您的程序才能知道这是否是一个问题。如果您将 99% 的时间花在各个功能上，那么您可以期望的最佳改进是 1%，但即使这样也是不太可能的。

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迷雾森÷林ヴ 2024-08-10 05:11:57

加快函数调用速度的唯一方法是编译器知道它将调用哪个函数。

也就是说，类似于：

void foo(void)
{
    /* do some stuff */
}

int main(void)
{
    foo();
}

可以内联到：

int main(void)
{
    /* do some stuff */
}

但如果编译器不知道要调用哪一个：

void foo(void)
{
    /* do some stuff */
}

void bar(void)
{
    /* do some other stuff */
}

typedef void(*Function)(void);

int main(void)
{
    Function func = /* choose a function at runtime */
    func();
}

编译器不可能预测将调用哪个函数，因此无法内联它。

如果您的编译器支持它，您可以尝试使用 __fastcall，但您需要分析您的代码并查看它是否产生积极的影响。

这一层间接不会产生巨大的影响。分析您的代码并找出真正变慢的地方。

The only way you can speed up function calls is if the compiler knows what function it will be calling.

That is, something like:

void foo(void)
{
    /* do some stuff */
}

int main(void)
{
    foo();
}

Could be inlined to:

int main(void)
{
    /* do some stuff */
}

But if the compiler doesn't know which one to call:

void foo(void)
{
    /* do some stuff */
}

void bar(void)
{
    /* do some other stuff */
}

typedef void(*Function)(void);

int main(void)
{
    Function func = /* choose a function at runtime */
    func();
}

The compiler cannot possibly predict which function will be called, and therefore cannot inline it.

If your compiler supports it, you might try using __fastcall, but you need to profile your code and see if it made a positive difference.

This one level of indirection isn't going to make a huge difference. Profile your code and find where the real slowdowns are.

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半暖夏伤 2024-08-10 05:11:57

这取决于您如何确定要调用这数十万个函数中的哪一个。如果您正在通过函数指针列表进行线性搜索，那么是的，您可能会浪费很多时间。在这种情况下，您应该考虑将函数指针放入哈希表中，或者至少将它们存储在排序列表中，以便可以进行二分搜索。如果没有更多关于您正在做什么以及如何做的信息，就很难为您提供有用的建议。

正如其他人指出的那样，您绝对需要进行分析。听起来你不知道你正在做的事情是否很慢，在这种情况下你也不知道是否值得尝试优化它。

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失与倦＂ 2024-08-10 05:11:57

调用函数的开销主要是以下各项的组合：

函数调用本身传递的
参数您传递的
返回值
需要调用函数的次数

首先，提出问题：

您能否更改算法以减少函数调用的数量？
你能减少必须来回传递的数据量吗？
您能否更改算法以批量调用每个函数（以便您可以在一次调用中处理一组值，或者至少针对一组值重复调用同一函数，以便所有代码都保留在 CPU 的高速缓存中）？

一旦你有了一个好的算法和一个有效的实现，你将不得不转向较低级别的优化方法 - 你可以使用汇编器来执行你自己的函数调用协议，该协议需要更少的数据被推送到堆栈上。如果它们是“叶函数”（不调用其他函数），您甚至可能不需要使用堆栈，因此可以避免每次调用时的一些指令开销。（其中一些可以在 C 中通过用 goto 替换函数调用来完成 - 虽然它非常难看）

最后，您可以进入自修改代码的领域 - 从代表函数的片段构建新的机器代码，然后调用生成的代码。不过，这可能会变得非常特定于处理器并且很棘手 - 它的级别相当低。