C の仮想関数はパフォーマンスに大きな影響を与えますか?

C の仮想関数とパフォーマンス

クラス設計における抽象クラスと仮想関数の使用は、潜在的なパフォーマンスへの影響に関する懸念を引き起こしています。仮想関数はパフォーマンスに影響を与えるというのが一般的な考えです。ただし、この影響の範囲については依然として議論の余地があります。

実際のパフォーマンスへの影響

仮想関数のパフォーマンスへの影響を評価するために、ベンチマーク テストが実行されました。 3GHz PowerPC CPU。ゲッターとセッターを備えた単純な 4D ベクトル クラスが作成されました。

テストには 1024 個のベクトルの配列が含まれ、各ベクトルがさらに 1000 回追加されました。関数は、インライン関数呼び出し、仮想関数呼び出し、および通常の関数呼び出しとして定義されました。

ベンチマーク結果

結果により、実行時間に大きな違いがあることが明らかになりました。

• インライン: 8ms (呼び出しごとに 0.65ns)
• ダイレクト: 68ms (呼び出しあたり 5.53ns)
• 仮想: 160ms (呼び出しあたり 13ns)

分析と結論

テストにより、仮想機能が確認されましたパフォーマンスが低下し、インライン呼び出しよりも約 20 倍遅くなります。ただし、ほとんどの実際的なシナリオでは、このオーバーヘッドはわずかです。

各ループ反復で 12,288 回の関数呼び出しが呼び出されたことを考慮すると、仮想関数呼び出しあたりの追加コストはわずか 7 ナノ秒になります。これは、アプリケーションが 1 秒あたり数百万回の仮想関数呼び出しを必要としない限り、パフォーマンスへの影響はごくわずかであることを示唆しています。

推奨事項

仮想関数によりパフォーマンスが若干低下する可能性がありますが、オーバーヘッドを考慮すると、時期尚早の最適化を優先することが重要です。現実世界のほとんどのアプリケーションでは、抽象クラスと仮想関数を使用する利点が潜在的なパフォーマンスへの影響を上回ります。したがって、一般的には、パフォーマンスへの影響を過度に心配せずに、必要に応じて仮想関数を使用することをお勧めします。

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