使用C11的“自动”能提高性能吗？

Question

我明白为什么C 11中的自动类型提高了正确性和可运维性。我读到它也可以提高性能（赫伯·萨特的《几乎总是自动》），但我错过了一个很好的解释。

• auto如何提高性能

Answer 1

匿名用户

有两类。

auto可以避免类型擦除。有不可命名的类型（如lambdas）和几乎不可命名的类型（如std::bind或其他表达式模板之类的东西的结果）。

如果没有auto，您最终必须键入擦除数据的内容，例如std:：function。类型擦除有成本。

std::function<void()> task1 = []{std::cout << "hello";};
auto task2 = []{std::cout << " world\n";};

task1具有类型擦除开销——可能的堆分配、难以将其内联以及虚拟函数表调用开销<代码>任务2没有。lambda需要自动或其他形式的类型推断来存储，而不需要类型擦除；其他类型可能非常复杂，以至于他们只在实践中需要它。

第二，你可能会把类型弄错。在某些情况下，错误的类型看似完美，但会导致复制。

Foo const& f = expression();

如果expression（）

程序员可能是指Bar const

最常见的例子是*std::映射的类型

Barry和KerrekSB都在他们的回答中首先阐明了这两个原则。这只是试图在一个答案中突出这两个问题，措辞针对问题，而不是以实例为中心。

Answer 2

由于auto推导初始化表达式的类型，因此不涉及类型转换。与模板算法相结合，这意味着您可以得到比自己创建类型更直接的计算——尤其是在处理无法命名其类型的表达式时！

一个典型的例子来自（ab）使用std::function：

std::function<bool(T, T)> cmp1 = std::bind(f, _2, 10, _1);  // bad
auto cmp2 = std::bind(f, _2, 10, _1);                       // good
auto cmp3 = [](T a, T b){ return f(b, 10, a); };            // also good

std::stable_partition(begin(x), end(x), cmp?);

使用cmp2和cmp3，整个算法可以内联比较调用，而如果构造一个std::function对象，不仅调用不能内联，而且还必须通过函数包装器内部类型擦除的多态查找。

这个主题的另一个变体是，你可以说：

auto && f = MakeAThing();

这始终是一个引用，绑定到函数调用表达式的值，并且从不构造任何其他对象。如果您不知道返回值的类型，可能会被迫通过t之类的方式构造一个新对象（可能是临时对象）

Answer 3

auto可以通过避免无提示隐式转换来提高性能。我发现一个引人注目的例子如下。

std::map<Key, Val> m;
// ...

for (std::pair<Key, Val> const& item : m) {
    // do stuff
}

看到虫子了吗？在这里，我们认为我们通过const引用优雅地获取地图中的每个项目，并使用新的表达式范围来明确我们的意图，但实际上我们复制了每个元素。这是因为std:：map

std::pair<Key, Val> const& item = *iter;

我们必须进行类型转换，而不是对现有对象进行引用并保持不变。只要存在可用的隐式转换，您就可以对不同类型的对象（或临时对象）进行const引用，例如：

int const& i = 2.0; // perfectly OK

类型转换是允许的隐式转换，原因与您可以将const Key转换为Key相同，但是我们必须构造新类型的临时类型以允许这样做。因此，我们的循环实际上做到了：

std::pair<Key, Val> __tmp = *iter;       // construct a temporary of the correct type
std::pair<Key, Val> const& item = __tmp; // then, take a reference to it

（当然，实际上没有一个__tmp对象，它只是用来说明的，实际上未命名的临时对象只是在其生命周期内绑定到项目）。

只是换成：

for (auto const& item : m) {
    // do stuff
}

刚刚为我们保存了大量副本-现在引用的类型与初始值设定项类型匹配，因此不需要临时或转换，我们可以直接引用。