C 14 の「make_integer_sequence」実装がパフォーマンスのボトルネックを引き起こすのはなぜですか?

実装 C 14 make_integer_sequence: パフォーマンスのボトルネックの説明

C 14 エイリアス テンプレート make_integer_sequence は、クラス テンプレート integer_sequence を作成する便利な方法を提供します。ただし、提供されたコードから明らかなように、make_helper のようなヘルパー構造を使用して make_integer_sequence を実装すると、パフォーマンスの問題が発生する可能性があります。

コンパイル中のエラー メッセージ「仮想メモリが枯渇しました」は、テンプレート中にコンパイラがメモリを使い果たしたことを示します。インスタンス化。これは、再帰ヘルパー構造に含まれる過度の再帰とメモリ消費が原因です。

エラーの原因

make_helper 構造は、テンプレート メタプログラミング技術を使用して実装されています。コンパイラは、複数レベルのネストを通じて連続する整数シーケンスを再帰的に生成します。このレベルのネストは、シーケンス内の整数の数が増加するにつれて指数関数的なメモリ消費につながります。

問題の解決

この問題を解決するには、次の log N 実装を使用します。テンプレートのインスタンス化の最大深度を増やす必要がないことを推奨します:

template<class T> using Invoke = typename T::type;

template<unsigned...> struct seq{ using type = seq; };

// Similar implementation for concat and gen_seq structures

この実装では分割統治を使用します。

コンパイル パフォーマンス

簡略化されたテスト ケースを使用すると、log N 実装は再帰ヘルパー構造よりも大幅に高速にコンパイルされます。メモリ消費量が大幅に削減されます。これらの改善により、メモリ枯渇エラーが発生することなく、実装がより大きな整数シーケンスに適したものになりました。

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