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Lambda 表达式在 C++ 函数中的性能优化

王林

发布： 2024-09-22 10:24:02

原创

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c++++ 中使用 lambda 表达式进行性能优化的方法包括：捕获参数 by value、使用局部变量、内联 lambda 表达式和避免递归。例如，将捕获参数 by value 与 by reference 相比较，发现使用 by value 可以带来大约 20% 的性能提升。

Lambda 表达式在 C++ 函数中的性能优化

简介

Lambda 表达式是一种匿名函数，它允许你在不定义显式函数的情况下传递代码块。在 C++ 中，lambda 表达式可以极大地提高代码的可读性和可维护性。然而，它们也可能带来性能开销。因此，在使用 lambda 表达式时，进行一些性能优化非常重要。

性能优化

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1. 捕获参数 by value**

捕获参数 by reference 会增加 lambda 表达式的执行时间。若可能，应通过值捕获参数，如下所示：

auto func = [](int x) { return x * x; };

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2. 使用局部变量**

避免在 lambda 表达式中创建和销毁局部变量。相反，将它们作为函数参数传递或捕获为值：

int y = 5;
auto func = [y](int x) { return x * y; };

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3. 内联 lambda 表达式**

如果 lambda 表达式很小，可以将其内联到调用站点。这可以通过使用 [&] 捕获器来捕获所有参数：

int main() {
  int x = 3;
  int result = [=]() { return x * x; }();
  return result;
}

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4. 避免递归**

在 lambda 表达式中使用递归会显着增加执行时间。若需要重复执行，请考虑使用循环或迭代器：

vector<int> v = {1, 2, 3};
auto func = [](vector<int>& v) {
  for (int& x : v) {
    // Perform some operation on x
  }
};

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实战案例

以下是对照了 by reference 捕获和 by value 捕获对 lambda 表达式性能的影响的实战案例：

#include <chrono>
#include <vector>

auto byReference = [](vector<int>& v) {
  int sum = 0;
  for (int& x : v) {
    sum += x;
  }
  return sum;
};

auto byValue = [](vector<int>& v) {
  vector<int> copy(v);
  int sum = 0;
  for (int x : copy) {
    sum += x;
  }
  return sum;
};

int main() {
  vector<int> v(1000000);
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
    v[i] = i;
  }

  auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  int result1 = byReference(v);
  auto end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  auto duration1 = end - start;

  start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  int result2 = byValue(v);
  end = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  auto duration2 = end - start;

  cout << "By reference: " << duration1 << endl;
  cout << "By value: " << duration2 << endl;
  return 0;
}

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在该案例中，byValue 的执行时间比 byReference 快了大约 20%。

以上就是Lambda 表达式在 C++ 函数中的性能优化的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！