折叠表达式 vs 编译递归

Question

在 c++17 中，我们有折叠表达式，它可以大大简化原本可以使用编译器递归和 SFINAE 或重载实现的代码。例如，在下面的代码中

#include <iostream>
#include <utility>

template<typename ...Args>
void printer(Args&&... args) {
  (std::cout << ... << args) << '\n';
}

void printer_cpp11() { }

template <typename First, typename ...Args>
void printer_cpp11(First&& first, Args&&... args)
{
  std::cout << first;
  printer_cpp11(std::forward<Args>(args)...);
}

int main()
{
  printer(3, 4, "hello");

  std::cout << std::endl;

  printer_cpp11(3, 4, "hello");

  return 0;
}

c++17 函数 printer（取自 cpp reference）与它的 c++11 版本 printer_cpp11.

做完全相同的工作

在编译时，生成函数 printer_cpp11 的多个重载，而使用折叠表达式需要单个函数 printer。

与 c++11 样式相比，使用折叠表达式在性能方面是否有优势？或者是否可以假设编译器内联 printer_cpp11 的所有重载，从而创建具有同等性能的代码？

Answer 1

编译器将为每个使用不同参数的调用创建一个新的 printer 实例，并在函数中展开 operator<<来电：

https://godbolt.org/z/Zz9Ik9

你也可以在这里看到发生了什么：https://cppinsights.io/

但最终 - 测量将揭示它是否会带来性能提升。

Answer 2

由于内联，两个版本将导致相同的代码生成，因此运行时间性能完全相同：https://gcc.godbolt.org/z/VIHTvZ（代码流杂乱）。

但是，折叠表达式的编译时间和内存使用预计比递归实例化要好得多，因此，折叠表达式通常是首选。更不用说它们还提供了更清晰、更易于推理的代码。

Answer 3

只需添加到@SergeyA 的答案中，您就可以通过执行以下操作来减轻 c++11 版本中对递归和空函数的需求...

template <typename ...Args>
void printer_cpp11_norecursion( Args&&... args)
{
  using do_ = int[];
  do_{0,
    (std::cout << args,0)...
  };
}

它应该生成与其他两个版本 (https://gcc.godbolt.org/z/hyAyiz) 相同的结果，并且在 c++11 上的编译时间可能更好。

折叠表达式 vs 编译递归

Fold expression vs compile recursion

c++

sfinae

c++11

fold-expression

c++17