C の実行時型情報 (RTTI) のパフォーマンス コストはどれくらいですか?

RTTI のコスト: 詳細な分析

RTTI (実行時型情報) は、次のことを可能にする C の機能です。実行時にオブジェクトのタイプを決定します。これは強力なツールですが、一定のパフォーマンスのオーバーヘッドが伴います。ただし、このオーバーヘッドを定量化することは難しいことがわかっています。

パフォーマンスへの影響

RTTI のコストは実装によって異なります。ただし、いくつかの一般的な観察が可能です。

• スペース オーバーヘッド: RTTI 構造自体は通常小さく、ほとんどの実際的なシナリオではメモリ フットプリントは無視できます。
• 検索コスト: RTTI のパフォーマンスに関する主な懸念事項は、型情報の取得にかかる時間です。この検索には、継承ツリーの走査と型識別子の比較が含まれます。

実装の違い

最も広く使用されている C コンパイラである GCC には、ベンダー中立の ABI があります。動的リンク境界を越えて安定した std::type_info オブジェクトを提供します。これは、typeid(a) == typeid(b) を使用した型比較が、Linux、BSD、およびその他のサポートされている組み込みプラットフォーム上で非常に高速であることを意味します。

対照的に、mingw32-gcc は Windows C ABI に従います。 DLL 間での std::type_info オブジェクトの安定性は保証されません。結果として、この場合の型比較は strcmp に依存するため、大幅に速度が低下します。

開発上の考慮事項

RTTI には特定の利点がありますが、一般的には使用しないことをお勧めします。設計上の理由からです。ただし、その使用を必要とする特定の要件がある場合は、そのパフォーマンス特性を理解することで、情報に基づいた意思決定を行うことができます。

GCC 固有の洞察

GCC では、 RTTI を使用すると、単純なテスト プログラムのバイナリ サイズが数百バイト増加します。これは直感に反するように思えるかもしれませんが、RTTI が存在しない場合に STL コード内で行われた調整が原因である可能性があります。

結論

RTTI のコストは実装によって異なります。設計を選択する際には慎重に検討する必要があります。基礎となる仕組みとパフォーマンスへの影響を理解することで、開発者はアプリケーションで RTTI を採用するかどうか、またどのように採用するかについて情報に基づいた決定を下すことができます。

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