优化变量值的重复赋值

Question

为了学习 C++ 中的复合赋值，我创建了以下代码来演示它们的作用：

int b05;
int b06 = 13;

b05 = 49;
b05 += b06; // b05 = b05 + b06
cout << "(+=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 -= b06; // b05 = b05 - b06
cout << "(-=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 *= b06; // b05 = b05 * b06
cout << "(*=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 /= b06; // b05 = b05 / b06
cout << "(/=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 %= b06; // b05 = b05 % b06
cout << "(%=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 >>= b06; // b05 = b05 >> b06
cout << "(>>=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 <<= b06; // b05 = b05 << b06
cout << "(<<=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 &= b06; // b05 = b05 & b06
cout << "(&=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 ^= b06; // b05 = b05 ^ b06
cout << "(^=) compound assignment: " << b05 << endl;

b05 = 49;
b05 |= b06; // b05 = b05 | b06
cout << "(|=) compound assignment: " << b05 << endl;

如您所见，我必须将 49 的值重新分配给 b05，因为之前的操作修改了值。

有没有办法解决这个问题？或者是否有更有效的方法来实现相同的输出？ （我会很感激一个代码示例）

Answer 1

你误解了复合操作。它们只影响表达式的左值。

#include <iostream>

int main() {
    int b05 = 10; int b06 = 5;
    b05 |= b06;
    std::cout << "b05 " << b05 << ", b06 " << b06 << "\n";
}

http://ideone.com/5nT7pR

输出：

b05 15, b06 5

b06 未修改。

Answer 2

你可以用宏做这样的事情：

#define compound(op) \
    b05 = 49; \
    b05 op b06; \
    std::cout << "(" << #op << ") compound assignment: " << b05 << std::endl;

然后你这样称呼它：

int b05, b06 = 13;

compound(+=)
compound(/=)
// etc...

这实际上是在编译时替换文本。在你有一个 compound(...) 的每个地方，它将被复合宏的文本替换，op 被你在括号中提供的任何内容替换（在这种情况下，某种运算符） .

要查看实际效果，请执行 g++ -E <codefile>，您会看到宏（和任何包含）已展开。

Answer 3

首先，你的变量命名为b05和b06没有什么特别的原因，所以就用a和b吧，看起来没那么难看.

从根本上说，您想复制一对值（两个整数，49 和 13）并将副本传递给将更改它们的代码。

最简单的解决方案是创建 2 个额外的变量，并为它们赋值：

int a0 = 49, b0 = 13;

然后每次想用的时候，复制赋值即可：

a = a0; b = b0;

这将避免复制常量（您只需指定一次 49 和 13），但是您仍然必须复制复制变量的运算符。

任何进一步的改进都不会让你避免这个副本，它仍然必须在每次操作之前完成，但是你可以通过一些技巧来避免一些源代码重复：

(1) 使用结构。这将使您可以将两个值封装在一个值中：

struct params {
  int a;
  int b;
}

params p0;
p0.a = 49;
p0.b = 13;

params p;

...
p = p0;
p.a += p.b; // p.a = p.a + p.b
cout << "(+=) compound assignment: " << p.b << endl;
...

现在您只重复一个命令 p = p0 而不是两个。

(2) 使用值参数：

void test1(int a, int b) {
  a += b; cout << "(+=) compound assignment: " << a << endl;
}
void test2(int a, int b) {
  a -= b; cout << "(-=) compound assignment: " << a << endl;
}
...

int main() {
  int a = 49; int b = 13;
  test1(a, b);
  test2(a, b);
  ...
  return 0;
}

虽然没有显式地赋值a和b，每次还是会发生拷贝：巧合的是，main中的实参a和b被拷贝到函数的形参变量中也命名为 a 和 b.

(3) 您可以通过使用函数引用来避免重复代码。以下是每个操作的匿名函数数组示例：

typedef int OperationFn(int, int)

struct OperationInfo {
  std::string label;
  OperationFn op;
}

OperationInfo operations[9] = {
  { "+=", [](int a, int b) { return a += b } },
  { "-=", [](int a, int b) { return a -= b } },
  { "*=", [](int a, int b) { return a *= b } },
  { "/=", [](int a, int b) { return a /= b } },
  { "%=", [](int a, int b) { return a %= b } },
  { ">>=", [](int a, int b) { return a >>= b } },
  { "<<=", [](int a, int b) { return a <<= b } },
  { "&=", [](int a, int b) { return a &= b } },
  { "^=", [](int a, int b) { return a ^= b } },
}

int main() {
  for (int i = 0; i < 9; i++) {
    const OperationInfo& oi = operations[i];
    cout << "(" << oi.label << ") compound assignment: ";
    cout << oi.op(49, 13) << endl;
  }
  return 0;
}

代码只提到一次参数替换（oi.op(49, 13) 行），但它在一个循环中，所以它会有效地执行所有 9 次。虽然代码看起来更简洁、更紧凑，但并没有提高效率：您仍然在每次测试之前复制这两个值。

虽然可以进行一种优化：您可以为第二个参数使用共享的常量值，因为它从未被修改过：

const int b = 13;

然后不要传递 b，只需使用 b。

注意：请原谅我的错别字。我手边没有编译器，所以无法验证这段代码。它可能有一些小错误。如果你找到它们请留下评论，我会更新我的 post。

Answer 4

也许你可以做一个这样的函数：

class Obj
{
public:
    Obj& operator+= (const Obj &) { return *this; }
    Obj& operator-= (const Obj &) { return *this; }
};

void testFunction(std::function<Obj&(Obj *, const Obj &)> functionToTest)
{
  Object object;
  Object otherObject;
  functionToTest(&object, otherObject);
  cout << "(+=) function test: " << object << endl;
}

int main(void)
{
  std::function<Obj&(Obj *, const Obj &)> functionToTest(&Obj::operator+=);
  testFunction(functionToTest);

  std::function<Obj&(Obj *, const Obj &)> functionToTest2(&Obj::operator-=);
  testFunction(functionToTest2);
}

此代码并非 100% 正确，但它应该能为您提供思路并且原理是合理的。当然，它不适用于原始类型。

优化变量值的重复赋值

Optimizing repeating assignment of variable values

c++

variables

performance

repeat

compound-assignment