我应该尽量避免超低延迟软件中的“新”关键字吗？

Question

我在写高频交易软件。我关心的是每一秒。现在它已经写在C#上了，但是我很快就会迁移到C++。

让我们考虑一下这样的代码

// Original
class Foo {
....

    // method is called from one thread only so no need to be thread-safe
    public void FrequentlyCalledMethod() {
        var actions = new List<Action>();
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            actions.Add(new Action(....));
        }
        // use actions, synchronous
        executor.Execute(actions);
        // now actions can be deleted
    }

我猜超低延迟软件不应该过多地使用"new“关键字，所以我将actions移到了一个字段：

// Version 1
class Foo {
....

    private List<Action> actions = new List<Action>();

    // method is called from one thread only so no need to be thread-safe
    public void FrequentlyCalledMethod() {
        actions.Clear()
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            actions.Add(new Action { type = ActionType.AddOrder; price = 100 + i; });
        }
        // use actions, synchronous
        executor.Execute(actions);
        // now actions can be deleted
    }

也许我应该尽量避免使用“新”关键字？我可以使用一些预先分配对象的“池”：

// Version 2
class Foo {
....

    private List<Action> actions = new List<Action>();
    private Action[] actionPool = new Action[10];

    // method is called from one thread only so no need to be thread-safe
    public void FrequentlyCalledMethod() {
        actions.Clear()
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            var action = actionsPool[i];
            action.type = ActionType.AddOrder;
            action.price = 100 + i;
            actions.Add(action);
        }
        // use actions, synchronous
        executor.Execute(actions);
        // now actions can be deleted
    }

• 我该走多远？
• 避免new的重要性
• 在使用只需要配置的预先分配的对象时，我会赢得什么吗？(在上面的例子中设置类型和价格)

请注意，这是超低延迟，所以让我们假设性能优先于可读性、可维护性等等。

Answer 1

在C++中，您不需要new来创建一个范围有限的对象。

void FrequentlyCalledMethod() 
{
    std::vector<Action> actions;
    actions.reserve( 10 );
    for (int i = 0; i < 10; i++) 
    {
        actions.push_back( Action(....) );
    }
    // use actions, synchronous
    executor.Execute(actions);
    // now actions can be deleted
}

如果Action是一个基类，并且实际的类型是派生类，那么这里需要一个指针或智能指针以及new。但是如果Action是一个具体的类型，并且所有的元素都是这种类型，并且如果这个类型是默认的--可构造的、可复制的和可分配的，那么就不需要了。

但是，通常情况下，不使用新的技术很不可能带来性能上的好处。在C++中，当本地函数作用域是对象的作用域时，使用本地函数作用域是一个很好的实践。这是因为在C++中，您必须更多地管理资源，这是使用一种称为"RAII“的技术来完成的--这实际上意味着在分配时考虑如何删除资源(通过对象的析构函数)。

高绩效更有可能通过以下途径实现：

• 正确使用算法
• 适当的并行处理和同步技术
• 有效的缓存和惰性评估。

Answer 2

尽管我非常讨厌HFT，但我要告诉你如何从给定的铁条上的每一个线程中获得最大的性能。

一个例子的https://scicomp.stackexchange.com/a/1870/1262，在这个例子中，最初编写的程序的速度是原来的730倍。

你分阶段做。在每一个阶段，你都会找到一些需要很长时间的东西，然后你就会修复它。关键字查找，而不是猜测。太多的人只是盯着代码，修正他们认为会有帮助的东西，而且常常但并不总是有帮助的，有些人。这是猜测。要得到真正的加速，你需要找到所有的问题，而不仅仅是少数你可以猜到的问题。

如果你的程序正在做新的事情，那么在某个时候，你需要修复的就是这个机会。但这不是唯一的事。

这是https://scicomp.stackexchange.com/a/2719/1262。

Answer 3

对于高性能的交易引擎在好的高频交易商店，避免新的/ C++代码是一个基本的。