优化C++代码

Question

我正在为我的应用程序(网络工具)设计类。在这个基类中：

class Descriptor
{
    // ...

    public:
        virtual void data_read (void);
        virtual void data_write (void);
        virtual void data_error (void);

     protected:   
        int socket_descriptor;
    // ...
}

class TcpClient :
    public Descriptor
{
    // ...
}

许多类都基于描述符。我使用epoll监视套接字的事件。当我想查找TcpClient对象上的事件时，我将该对象的套接字和指向该对象的指针添加到epoll，代码如下：

epoll_event descriptor_events;

descriptor_events.events = EPOLLIN;
descriptor_events.data.fd = this->socket_descriptor;
descriptor_events.data.ptr = this;

epoll_ctl (epoll_descriptor, EPOLL_CTL_ADD, this->socket_descriptor, &descriptor_events);

我以这种方式在单独的线程中分派epoll事件：

Descriptor *descriptor (NULL);

// ...

return_value = epoll_wait (epoll_descriptor, events, 64, -1);

while (i < return_value)
{
    descriptor = (Descriptor *) (events [i]).data.ptr;

    if ((events [i]).events & EPOLLOUT)
        descriptor->data_write ();
    if ((events [i]).events & EPOLLIN)
        descriptor->data_read ();
    if ((events [i]).events & EPOLLERR)
        descriptor->data_error ();

    i++;
}

程序将在epoll线程中处理大量数据，因此这意味着虚函数将被多次调用。我想知道这个解决方案的运行时成本。

我还在考虑另外两个实现(但是我不确定它们是否更快)：

typedef void (*function) (Descriptor *) EventFunction;

class Descriptor
{
    // ...

    public:
        EventFunction data_read;
        EventFunction data_write;
        EventFunction data_error;

     protected:   
        Descriptor (EventFunction data_read,
                    EventFunction data_write,
                    EventFunction data_error);

        int socket_descriptor;
    // ...
}

或者使用CRTP。

也许你有实现这个的其他想法？

Answer 1

除非另有证明，否则你的原始设计在我看来很好。

优化的第一条规则是首先测量，然后只修复真正存在的热点。你会惊讶于你的代码把时间花在哪里了。详述虚函数和函数指针之间的区别几乎肯定是不成熟的优化。在这两种情况下，编译器都会生成跳转到函数指针的代码，不过对于虚函数，编译器必须首先查找vtable。编写惯用的C++代码来做您想做的事情，如果您有性能问题，则对其进行性能分析。

(我对您的类Descriptor有一点看法:除非您打算使用泛型data_read()、data_write()和data_error()方法，否则我建议将它们变成纯虚方法。)

Answer 2

老实说，要优化这段代码，最好的办法可能是用Boost ASIO完全取代它。如上所述，您实际上是在重新实现经过严格检查和良好测试的ASIO库。除非您绝对确定必须使用自己的I/O库，否则只使用现有的解决方案可能会节省大量的开发和优化时间。

Answer 3

在don't reinvent the wheel框架下，我建议您看看Boost.Asio，因为它提供了您在示例代码中描述的大部分功能。