关于 null 与 null 对象性能的分支

Question

哪个最有效：使用空对象，或 nullptr 上的分支。 C++ 中的示例：

void (*callback)() = [](){}; // Could be a class member

void doDoStuff()
    {
    // Some code
    callback();  // Always OK. Defaults to nop
    // More code
    }

对

void (*callback)() = nullptr; // Could be a class member

void doDoStuff()
    {
    // Some code
    if(callback != nullptr)  // Check if we should do something or not
        {callback();}
    // More code
    }

null 对象将始终进行间接函数调用，假设编译器无法内联它。使用nullptr，总会做branch，如果有事做，也会做间接函数调用。

将回调替换为指向抽象基的指针 class 会影响决策吗？

callback 设置为 nullptr 以外的东西的可能性如何。我想如果 callback 很可能是 nullptr，那么使用附加分支会更快，对吗？

Answer 1

您必须测试代码并找出答案

如果不进行测试，根本无法确定此代码是更快还是更慢——并且该测试的结果可能不适用于您的特定应用程序或环境，即使测试具有相同的编译器和目标作为您的构建。

编译器非常擅长优化代码，尤其是在半可预测的行为方面，并且 CPU 通常使用分支预测或其他类似技术构建，以降低必须分支代码的成本。因此，答案完全取决于代码的具体用例、代码的目标设备以及代码的运行条件。

Answer 2

None 这些问题可以先验回答。它们将取决于无数因素，包括但不限于硬件的细节、调用时缓存的细节、围绕此类调用的各种代码（可能隐藏任何引入的延迟）、质量编译器的 inlining/devirtualization 能力（同样取决于所有代码的具体细节）等等。

只有当您拥有要优化的确切代码，以及某些知识所讨论的代码是性能问题时，才应尝试进行此类微优化值得这样的优化。

Answer 3

Which is most efficient: using a null object, or a branch on nullptr.

假设给定的代码生成解决方案，它将取决于您的目标。而且，如果你不假设，它也将取决于你的代码、编译器和可能的月相。

Would replacing callback with a pointer to an abstract base class affect the decision?

在大多数情况下，最终也是动态调度。

What about the likelihood of callback set to something other than nullptr. I guess that if callback is most likely nullptr, then it is faster with the additional branch, right?

这取决于比率和硬件（与间接函数调用相比，分支是否更快；这也取决于比率）。

只是为了让您了解事情的微妙之处：假设您正在谈论现代 x86_64 桌面处理器，其中调用未被内联并且可能有 99% 的时间 nullptr.人家叫你测量。

你做到了，在这种情况下，我们假设你发现分支似乎更快。伟大的！所以我们应该开始到处使用分支，对吧？

不是真的，因为你的分支预测器很可能使代码有效地释放（分支从未被采用），这意味着你甚至根本没有比较分支与间接调用。

关于 null 与 null 对象性能的分支

Branch on null vs null object performance

c++

dispatch

null-object-pattern

branch-prediction

您必须测试代码并找出答案