C++ 递归的意外性能结果

我想知道为什么这两对明显的递归示例会带来意想不到的性能

相同的递归函数在结构内部更快（rec2 VS rec1），相同的递归模板函数在使用伪参数时更快（rec4 VS rec3）

< C++函数是否更快？更多的参数？！ 以下是已尝试的代码：

#include <QDebug>
#include <QElapsedTimer>


constexpr std::size_t N = 28;
std::size_t counter = 0;


// non template function which take 1 argument
void rec1(std::size_t depth)
{
    ++counter;
    if ( depth < N )
    {
        rec1(depth + 1);
        rec1(depth + 1);
    }
}

// non template member which take 2 arguments (implicit this)
struct A
{
    void rec2(std::size_t depth)
    {
        ++counter;
        if ( depth < N )
        {
            rec2(depth + 1);
            rec2(depth + 1);
        }
    }
};

// template function which take 0 argument
template <std::size_t D>
void rec3()
{
    ++counter;
    rec3<D - 1>();
    rec3<D - 1>();
}

template <>
void rec3<0>()
{
    ++counter;
}

// template function which take 1 (dummy) argument
struct Foo
{
    int x;
};

template <std::size_t D>
void rec4(Foo x)
{
    ++counter;
    rec4<D - 1>(x);
    rec4<D - 1>(x);
}

template <>
void rec4<0>(Foo x)
{
    ++counter;
}


int main()
{
    QElapsedTimer t;
    t.start();
    rec1(0);
    qDebug() << "time1" << t.elapsed();
    qDebug() << "counter" << counter;
    counter = 0;
    A a;
    t.start();
    a.rec2(0);
    qDebug()<< "time2"  << t.elapsed();
    qDebug()<< "counter"  << counter;
    counter = 0;
    t.start();
    rec3<N>();
    qDebug()<< "time3"  << t.elapsed();
    qDebug()<< "counter"  << counter;
    counter = 0;
    t.start();
    rec4<N>(Foo());
    qDebug()<< "time4"  << t.elapsed();
    qDebug()<< "counter"  << counter;

    qDebug() << "fin";

    return 0;
}

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我启用了：Windows 8.1/i7 3630QM/最新的Qt chaintool/c++14

我终于能够在Visual Studio 2015社区上看到这一点。检查编译代码的反汇编，rec1和rec2是递归的。它们在生成的代码中非常相似，尽管rec2有更多的指令，但运行速度稍快。rec3和rec4都为模板参数中D的所有不同值生成一系列函数，在这种情况下，编译器消除了许多函数调用，消除了其他函数调用，并添加了一个更大的值进行计数。（例如，rec4只是将2047添加到计数并返回。）

因此，您看到的性能差异主要是由于编译器如何优化每个版本，而代码在CPU中的流动方式略有差异也是一个因素

我的结果（以秒计的时间），用/Ox/O2编译：

time1 1.03411
counter 536870911
time2 0.970455
counter 536870911
time3 0.000866
counter 536870911
time4 0.000804
counter 536870911

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您使用的优化级别是什么？成员函数（thiscall）和独立（cdecl）函数的调用约定不同，这可能是它们之间时间差异的原因。@templatetypedef:我不知道“优化级别”是什么，但我在Qt creator中使用的是释放模式，带有所有默认设置。@engf-010:可能。。。我还尝试将第一个函数放在名称空间中，但它是相同的。我们也可以在名称空间中使用cdecl函数吗？@cevik:是的，调用约定只指定参数的传递方式，名称空间只是一种奇特的命名方法，所以这些东西是不相关的。好的，谢谢。事实上，我需要为每个深度调用一个特定的函数。因此，如果我通过函数指针数组添加一个调用，那么我希望优化的意义不大。

time1 1.03411
counter 536870911
time2 0.970455
counter 536870911
time3 0.000866
counter 536870911
time4 0.000804
counter 536870911