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C++ Lambda 表达式的性能考虑有哪些？

WBOY

发布： 2024-09-28 09:36:01

原创

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使用 lambda 表达式时需要注意性能影响：1. 编译时间延长；2. 代码体积增大；3. 执行速度低于常规函数，原因在于需要捕获和传递闭包变量。建议仅在需要时使用 lambda 表达式，并考虑使用 std::function 或 std::bind 来优化性能。

C++ Lambda 表达式的性能考虑有哪些？

C++ Lambda 表达式的性能考虑

Lambda 表达式在 C++ 中非常方便，但需要注意其性能影响。以下是一些需要考虑的因素：

编译时间开销：

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每个 Lambda 表达式都会在编译时生成一个单独的函数对象。这可能会增加编译时间，尤其是在代码中使用了大量 Lambda 表达式时。

代码大小：

每个 Lambda 表达式都会生成额外的代码，这会增加可执行文件的整体大小。

运行时开销：

Lambda 表达式比常规函数调用稍慢，因为需要捕获和传递闭包变量。

实践案例：

下面是一个比较 Lambda 表达式和常规函数性能的简单示例：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>

// Lambda 表达式版本
double sum_vector_lambda(const std::vector<double>& v) {
  double sum = 0;
  std::for_each(v.begin(), v.end(), [&sum](double x) { sum += x; });
  return sum;
}

// 常规函数版本
double sum_vector_function(const std::vector<double>& v) {
  double sum = 0;
  for (double x : v) {
    sum += x;
  }
  return sum;
}

int main() {
  // 创建大量随机值的向量
  std::vector<double> v(100000);
  std::generate(v.begin(), v.end(), []() { return std::rand() / (double)RAND_MAX; });

  // 测量 Lambda 表达式版本的运行时间
  auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  double result1 = sum_vector_lambda(v);
  auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();

  // 测量常规函数版本的运行时间
  auto t3 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
  double result2 = sum_vector_function(v);
  auto t4 = std::chrono::high_resolution_clock::now();

  // 输出运行时间比较
  std::cout << "Lambda 表达式版本： " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(t2 - t1).count() << " 微秒" << std::endl;
  std::cout << "常规函数版本： " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::microseconds>(t4 - t3).count() << " 微秒" << std::endl;

  // 输出结果
  std::cout << "结果1：" << result1 << std::endl;
  std::cout << "结果2：" << result2 << std::endl;

  return 0;
}

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运行以上代码，你会发现常规函数版本的性能优于 Lambda 表达式版本，尤其是在处理大量数据时。

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