C で RTTI を使用する場合の隠れたリソース コストは何ですか?

RTTI の隠れたコスト: 実行時のリソース消費の概要

RTTI (実行時型識別) は C の強力な機能ですこれにより、プログラム実行中のイントロスペクションが可能になります。間違いなく便利ですが、その利用にはリソースのトレードオフが伴います。ほとんどのドキュメントでは、具体的なデータが提供されておらず、潜在的な費用のみが強調されているため、このトレードオフを定量化することは依然として根深い課題です。

リソース ヒットの理解:

RTTI にはランタイム メカニズムが含まれます。特定のリソースを犠牲にして型情報を評価します。最も重要なリソース消費は、vtable や型情報オブジェクトなどの RTTI データ構造へのメモリ割り当てです。さらに、型情報の処理には、比較と型チェックのためのプロセッサ時間が必要です。

メモリ フットプリント:

GCC では、RTTI はベンダー中立の C ABI を使用して実装されます。この ABI は、リンク境界全体で一貫した RTTI 構造を保証し、メモリ フットプリントを無視できます。ただし、他のコンパイラやプラットフォームでは RTTI が異なる方法で実装されている可能性があり、スペースのオーバーヘッドが発生する可能性があります。

プロセッサ時間:

typeid() 比較などの RTTI 操作は通常発生します。パフォーマンスペナルティ。このペナルティの重大度はコンパイラとプラットフォームによって異なります。 GCC の優先 ABI を使用する Linux および BSD システムでは、typeid() 比較は非常に効率的であり、仮想関数呼び出しに匹敵します。

限定されたシステムの実現可能性の評価:

システムの場合4MB の組み込みデバイスなど、限られた RAM では、RTTI のリソース消費を慎重に考慮する必要があります。 RTTI 自体はメモリが少ない場合がありますが、dynamic_cast を使用した動的キャストは RTTI に依存しているため、コストが高くなる可能性があります。可能であれば、RTTI の使用を回避する代替アプローチを検討することをお勧めします。

RTTI の代替案:

RTTI のリソース要件が法外であることが判明した場合は、代替手法を検討する必要があります。 。仮想関数またはコンパイル時のポリモーフィズム (テンプレート メタプログラミングなど) を使用した静的型チェックにより、動的キャストの必要性を軽減できます。

結論:

RTTI の使用にはリソース コストが発生します。これはコンパイラやプラットフォームによって異なります。 GCC が推奨する ABI など、特定の実装ではその消費は最小限ですが、リソースに制約のあるシステムでの RTTI の実現可能性を評価することが重要です。慎重に計画し、必要に応じて代替アプローチを使用することで、メモリの制約内で最適なパフォーマンスを確保できます。

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