Wie hoch ist der Ressourcenverbrauchsaufwand von RTTI in eingebetteten Systemen?

Der Ressourcenverbrauch von RTTI

Der Overhead der Nutzung von RTTI (Run-Time Type Information) ist ein Problem, insbesondere auf eingebetteten Systemen mit begrenzte Ressourcen. Das Ausmaß dieses Overheads bleibt jedoch unklar.

Ressourcennutzung

Der Ressourcenverbrauch durch RTTI ist stark umsetzungsspezifisch. Eine wichtige Optimierung besteht darin, wann immer möglich, static_cast anstelle von Dynamic_cast zu verwenden. Static_cast verursacht die Kosten eines einzelnen std::type_info-Vergleichs, während Dynamic_cast das Durchlaufen eines Vererbungsbaums erfordert.

GCC-Implementierungsdetails

GCC verwendet einen bevorzugten C-ABI, der dies garantiert konsistente und eindeutige typeid()-Objekte für jeden Typ über dynamische Verknüpfungsgrenzen hinweg. Dies ermöglicht den effizienten Vergleich von typeid(a) == typeid(b). Darüber hinaus enthält im bevorzugten ABI von GCC jede Klassen-VTable von Natur aus einen Zeiger auf eine RTTI-Struktur pro Typ. Dementsprechend sollte eine typeid()-Operation nur den Overhead einer Vtable-Suche mit sich bringen, vergleichbar mit dem Aufruf einer virtuellen Member-Funktion.

Eine Größenanalyse kompilierter Binärdateien zeigt, dass die Deaktivierung von RTTI (über -fno-rtti) paradoxerweise zunehmen kann binäre Größe. Dies könnte möglicherweise auf ein verändertes Verhalten im GCC-STL-Code ohne RTTI-Unterstützung zurückzuführen sein.

Schlussfolgerung

Während RTTI als ressourcenintensiv angesehen werden kann, ist der Overhead von der Implementierung abhängig und kann durch sorgfältige Codierungspraktiken gemildert werden. Für Plattformen mit der bevorzugten ABI von GCC führt RTTI minimalen Platzbedarf und außergewöhnlich effiziente typeid()-Vergleiche ein. Es ist jedoch dennoch ratsam, Designalternativen in Betracht zu ziehen, um eine übermäßige RTTI-Nutzung zu vermeiden.

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