postfix ++/- 演算子の非効率性は、STLイテレータに対して最適化されますか？

Question

増分/減算演算子の後置式の演算子は、一般に組み込み型のコンパイラーによって最適化されます（つまり、コピーは作成されません）が、これはiteratorの場合ですか？

これらは基本的にオーバーロードされた演算子であり、さまざまな方法で実装できますが、動作は厳密に定義されているため、はに最適化されています。 GNU GCCのSTLの実装（バージョン4.6.1）にstd::vectorの特定の場合には

#include <vector> 

void foo(std::vector<int>& v){ 
    for (std::vector<int>::iterator i = v.begin(); 
     i!=v.end(); 
     i++){ //will this get optimised by the compiler? 
    *i += 20; 
    } 
} 

Answer 1

、私は十分に高い最適化レベルでのパフォーマンスの違いがあるとは思いません。

vectorのフォワードイテレータの実装は、__gnu_cxx::__normal_iterator<typename _Iterator, typename _Container>で提供されています。のは、そのコンストラクタと後置++オペレータを見てみましょう：

vectorで

explicit 
    __normal_iterator(const _Iterator& __i) : _M_current(__i) { } 

    __normal_iterator 
    operator++(int) 
    { return __normal_iterator(_M_current++); } 

とそのインスタンス化：

typedef __gnu_cxx::__normal_iterator<pointer, vector> iterator; 

あなたが見ることができるように、それは内部的に通常のポインタの後置インクリメントを行い、その後、元を渡します独自のコンストラクタを使用して値をローカルメンバーに保存します。このコードは、デッド・バリュー分析を通じて排除するのは簡単なことです。

本当に最適化されていますか？確認してみましょう。テストコード：（-Os上）

#include <vector> 

void test_prefix(std::vector<int>::iterator &it) 
{ 
    ++it; 
} 

void test_postfix(std::vector<int>::iterator &it) 
{ 
    it++; 
} 

出力アセンブリ：

.file "test.cpp" 
    .text 
    .globl _Z11test_prefixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE 
    .type _Z11test_prefixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE, @function 
_Z11test_prefixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE: 
.LFB442: 
    .cfi_startproc 
    pushl %ebp 
    .cfi_def_cfa_offset 8 
    .cfi_offset 5, -8 
    movl %esp, %ebp 
    .cfi_def_cfa_register 5 
    movl 8(%ebp), %eax 
    addl $4, (%eax) 
    popl %ebp 
    .cfi_def_cfa 4, 4 
    .cfi_restore 5 
    ret 
    .cfi_endproc 
.LFE442: 
    .size _Z11test_prefixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE, .-_Z11test_prefixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE 
    .globl _Z12test_postfixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE 
    .type _Z12test_postfixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE, @function 
_Z12test_postfixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE: 
.LFB443: 
    .cfi_startproc 
    pushl %ebp 
    .cfi_def_cfa_offset 8 
    .cfi_offset 5, -8 
    movl %esp, %ebp 
    .cfi_def_cfa_register 5 
    movl 8(%ebp), %eax 
    addl $4, (%eax) 
    popl %ebp 
    .cfi_def_cfa 4, 4 
    .cfi_restore 5 
    ret 
    .cfi_endproc 
.LFE443: 
    .size _Z12test_postfixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE, .-_Z12test_postfixRN9__gnu_cxx17__normal_iteratorIPiSt6vectorIiSaIiEEEE 
    .ident "GCC: (Debian 4.6.0-10) 4.6.1 20110526 (prerelease)" 
    .section .note.GNU-stack,"",@progbits 

あなたが見ることができるように、まったく同じアセンブリは、両方のケースで出力されます。

もちろん、これは必ずしもカスタムイテレータやより複雑なデータ型の場合には当てはまりません。しかし、具体的には、vectorの場合、接頭辞と接尾辞（接尾辞の戻り値を取り込まない）は同じ性能を持つように見えます。