C++ 标准：：绑定与lambda性能

我想给一些函数的执行计时，我为自己编写了一个助手：

using namespace std;
template<int N = 1, class Fun, class... Args>
void timeExec(string name, Fun fun, Args... args) {

    auto start = chrono::steady_clock::now();

    for(int i = 0; i < N; ++i) {
        fun(args...);
    }

    auto end = chrono::steady_clock::now();

    auto diff = end - start;
    cout << name << ": "<< chrono::duration<double, milli>(diff).count() << " ms. << endl;
}

我不知道它的内部结构，但我认为lambda不可能比bind更好。我能想到的唯一合理解释是编译器优化lambda循环中的后续函数求值

你怎么解释

我认为lambda不可能比bind更好

这是一种相当先入为主的观念

lambda被绑定到编译器内部，因此可能会发现额外的优化机会。此外，它们旨在避免效率低下

但是，这里可能没有编译器优化技巧。可能的罪魁祸首是bind的参数，

bind（&decltype（result）：：eval，&result）

。您正在向成员函数（PTMF）和对象传递指针。与lambda类型不同，PTMF不捕获实际调用的函数；它只包含函数签名（参数和返回类型）。慢循环使用间接分支函数调用，因为编译器无法通过常量传播解析函数指针

---

如果将成员

eval（）

重命名为

operator（）（）

，并去掉

bind

，那么显式对象的行为本质上将类似于lambda，性能差异应该消失。

我已经对其进行了测试。我的结果显示，Lambda实际上比bind快

这是代码（请不要看样式）：

我在Visual Studio Enterprise 2015下编译了它，在发布模式下进行了完全优化（/Ox），在调试模式下进行了禁用的优化。结果证实lambda比我的笔记本电脑（Dell Inspiron 7537，Intel Core i7-4510U 2.00GHz，8GB RAM）上的bind更快

---

有人能在您的计算机上验证这一点吗？

lambda主体可以内联。绑定表达式可能不可内联。检查机器代码以确保正确。还可以试试

Fun&&Fun

。还有一件事：我是在学习表达式模板时想到的。我有一个计算图，可以在运行时或编译时计算。所描述的行为发生在编译时求值的情况下，而不是在运行时。您确实需要检查程序集以了解发生了什么。这不是简单的

timeExec

与

timeExec

？这绝对不是苹果对苹果的比较。我很好奇如果你做

timeExec（“Lambda求值”[&]{result.eval（）；}）

OnIntel（R）Core（TM）i7-6820HQ CPU@2.70GHz-32gbram-clang++-4.0libstdc++Lambda是bind使用时间的1/3。用-O3编译的bind和lambda几乎相等，但bind仍然慢5%。在没有循环展开的情况下编译会确认结果。这是否适用于所有绑定变体，如

std:：mem_fn

？有时，在

std:：all\u of

或

std:：any\u of

中使用

std:：mem\fn

要短得多。

const int TIMES = 10000;
timeExec<TIMES>("Bind evaluation", bind(&decltype(result)::eval, &result));
timeExec<1>("Lambda evaluation", [&]() {
    for(int i = 0; i < TIMES; ++i) {
        result.eval();
    }
});

Bind evaluation: 0.355158 ms.
Lambda evaluation: 0.014414 ms.

#include <iostream>
#include <functional>
#include <chrono>

using namespace std;
using namespace chrono;
using namespace placeholders;

typedef void SumDataBlockEventHandler(uint8_t data[], uint16_t len);

class SpeedTest {
    uint32_t sum = 0;
    uint8_t i = 0;
    void SumDataBlock(uint8_t data[], uint16_t len) {
        for (i = 0; i < len; i++) {
            sum += data[i];
        }
    }
public:
    function<SumDataBlockEventHandler> Bind() {
        return bind(&SpeedTest::SumDataBlock, this, _1, _2);
    }
    function<SumDataBlockEventHandler> Lambda() {
        return [this](auto data, auto len)
        {
            SumDataBlock(data, len);
        };
    }
};

int main()
{
    SpeedTest test;
    function<SumDataBlockEventHandler> testF;
    uint8_t data[] = { 0,1,2,3,4,5,6,7 };

#if _DEBUG
    const uint32_t testFcallCount = 1000000;
#else
    const uint32_t testFcallCount = 100000000;
#endif
    uint32_t callsCount, whileCount = 0;
    auto begin = high_resolution_clock::now();
    auto end = begin;

    while (whileCount++ < 10) {
        testF = test.Bind();
        begin = high_resolution_clock::now();
        callsCount = 0;
        while (callsCount++ < testFcallCount)
            testF(data, 8);
        end = high_resolution_clock::now();
        cout << testFcallCount << " calls of binded function: " << duration_cast<nanoseconds>(end - begin).count() << "ns" << endl;

        testF = test.Lambda();
        begin = high_resolution_clock::now();
        callsCount = 0;
        while (callsCount++ < testFcallCount)
            testF(data, 8);
        end = high_resolution_clock::now();
        cout << testFcallCount << " calls of lambda function: " << duration_cast<nanoseconds>(end - begin).count() << "ns" << endl << endl;
    }
    system("pause");
}

100000000 calls of binded function: 1846298524ns
100000000 calls of lambda function: 1048086461ns

100000000 calls of binded function: 1259759880ns
100000000 calls of lambda function: 1032256243ns

100000000 calls of binded function: 1264817832ns
100000000 calls of lambda function: 1039052353ns

100000000 calls of binded function: 1263404007ns
100000000 calls of lambda function: 1031216018ns

100000000 calls of binded function: 1275305794ns
100000000 calls of lambda function: 1041313446ns

100000000 calls of binded function: 1256565304ns
100000000 calls of lambda function: 1031961675ns

100000000 calls of binded function: 1248132135ns
100000000 calls of lambda function: 1033890224ns

100000000 calls of binded function: 1252277130ns
100000000 calls of lambda function: 1042336736ns

100000000 calls of binded function: 1250320869ns
100000000 calls of lambda function: 1046529458ns