C++ 泛型程式設計中的效能注意事項是什麼？

C 泛型程式設計的效能注意事項：避免過分割：泛型演算法可能多次實例化，導致程式碼分割和效能下降。避免虛擬調用：泛型類別或方法可能產生虛擬調用，從而降低效能。考慮特化：對於常見類型，創建特定於類型的實作可以避免過分割和虛擬調用，提高效能。

C 泛型程式設計中的效能注意事項

泛型程式設計是C 中功能強大的工具，它允許我們編寫可用於各種資料類型的程式碼。然而，在使用泛型程式設計時，了解其潛在的效能影響至關重要。

1. 避免過分割：

泛型演算法可能會根據型別多次實例化，導致程式碼分割和效能下降。考慮以下範例：

template <typename T>
void swap(T& a, T& b) {
  T temp = a;
  a = b;
  b = temp;
}

為了交換 int 類型的值，這個函數將會被實例化為 swap<int>。同樣，對於 double 類型的值，它將被實例化為 swap<double>。這種過分割會增加二進位檔案的大小和執行時間。

2. 避免虛擬呼叫：

泛型類別或方法可能會導致虛擬呼叫的產生，從而進一步降低效能。例如：

class Base {
 public:
  virtual void doSomething();
};

template <typename T>
class Derived : public Base {
 public:
  void doSomething() override {
    // 重写 doSomething() 方法
  }
};

由於 doSomething() 是一個虛擬方法，因此每個 Derived<T> 物件將在執行時解析到正確的實作。這會引入額外的間接層，從而損害效能。

3. 考慮特化：

對於某些常見的類型，例如int、double 和bool，我們可以透過建立特定於類型的實作來避免過度分割和虛擬呼叫。這被稱為特化：

template <>
void swap<int>(int& a, int& b) {
  // 对 int 类型进行特殊处理
}

特化可以顯著提高效能，因為它消除了多重實例化和虛擬呼叫。

實戰案例：

假設我們有一個Vector 類，它使用泛型程式來儲存不同類型的資料：

template <typename T>
class Vector {
 public:
  Vector(size_t size);
  ~Vector();

  // ...
};

如果我們經常交換Vector 中元素的位置，建議針對T 類型建立特定於類型的swap() 特化：

template <>
void Vector<int>::swap(size_t index1, size_t index2) {
  // 对 int 类型元素进行特殊处理
}

這樣可以避免多次實例化泛型swap() 方法，從而提高效能。

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