Wie viel Leistung kostet RTTI in C?

RTTI: Eine quantitative Perspektive

Während allgemein anerkannt ist, dass die Verwendung von RTTI in C zu Leistungseinbußen führt, gibt es konkrete Details zu dessen Ausmaß blieb schwer fassbar. Ziel dieses Artikels ist es, den Ressourcenverbrauch von RTTI zu beleuchten und auf den Bedarf an quantitativen Daten einzugehen.

Um die Laufzeitleistung zu optimieren, wird empfohlen, wann immer möglich, static_cast anstelle von Dynamic_cast zu verwenden. Ersteres beinhaltet einen einzelnen Vergleich von std::type_info, während letzteres das Durchlaufen eines Vererbungsbaums und die Durchführung zusätzlicher Vergleiche erfordert.

RTTI-Verwendung in GCC

In GCC RTTI folgt einem spezifischen ABI (Application Binary Interface) für Linux- und BSD-Plattformen. Dieses ABI stellt konsistente und eindeutige typeid()-Objekte für jeden Typ bereit und ermöglicht so effiziente Typvergleiche. Die Laufzeitspeichernutzung für RTTI ist minimal, da die Klassen-vtable normalerweise einen Zeiger auf eine RTTI-Struktur pro Typ enthält.

Ein Experiment mit GCC 4.4.3 ergab, dass das Deaktivieren von RTTI mithilfe von -fno-rtti tatsächlich die Leistung erhöhte Binärgröße eines Testprogramms. Dies deutet darauf hin, dass sich die STL-Implementierung von GCC ohne RTTI anders verhält, möglicherweise aufgrund der Abhängigkeit von Ausnahmen.

Auswirkungen für eingebettete Systeme

Für eingebettete Systeme mit begrenztem RAM, RTTI-Nutzung sollte sorgfältig überlegt werden. Während der Speicheraufwand im bevorzugten ABI von GCC vernachlässigbar ist, können die Auswirkungen der Durchquerung von Vererbungsbäumen und des Vergleichs von std::type_info-Objekten auf die Leistung erheblich sein.

In solchen Szenarien ist es entscheidend, die Notwendigkeit von RTTI zu bewerten und zu untersuchen alternative Designansätze, die den Verbrauch minimieren. Wenn RTTI als wesentlich erachtet wird, sollten Sie die Implementierung statischer Factory-Methoden oder des Versands virtueller Funktionen in Betracht ziehen, um den Laufzeitaufwand zu reduzieren.

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