¿Puede la corrección constante mejorar el rendimiento?

He leído en numerosas ocasiones que imponer la corrección constante en su código C o C ++ no solo es una buena práctica con respecto a la capacidad de mantenimiento, sino que también puede permitir que su compilador realice optimizaciones. Sin embargo, también he leído todo lo contrario: que no afecta el rendimiento en absoluto.

Por tanto, ¿tiene ejemplos en los que la corrección const pueda ayudar a su compilador a mejorar el rendimiento de su programa?

constla corrección no puede mejorar el rendimiento porque const_casty mutableestán en el lenguaje, y permiten que el código rompa las reglas de forma conforme. Esto empeora aún más en C ++ 11, donde sus constdatos pueden, por ejemplo, ser un puntero a a std::atomic, lo que significa que el compilador tiene que respetar los cambios realizados por otros hilos.

Dicho esto, es trivial para el compilador observar el código que genera y determinar si realmente escribe en una variable determinada y aplicar las optimizaciones en consecuencia.

Dicho todo esto, la constcorrección es algo bueno con respecto a la mantenibilidad. De lo contrario, los clientes de su clase podrían romper los miembros internos de esa clase. Por ejemplo, considere el estándar std::string::c_str(): si no pudiera devolver un valor constante, ¡podría jugar con el búfer interno de la cadena!

No lo utilice constpor motivos de rendimiento. Úselo por razones de mantenimiento.

Sí puede.

La mayoría de constlos mensajes de correo electrónico son puramente para el beneficio del programador y no ayudan al compilador a optimizar porque es legal desecharlos y, por lo tanto, no le dicen al compilador nada útil para la optimización. Sin embargo, algunos constmensajes de correo electrónico no se pueden descartar (legalmente) y proporcionan al compilador información útil para la optimización.

Por ejemplo, el acceso a una variable global definida con un consttipo se puede insertar en línea, mientras que uno sin un consttipo no se puede insertar en línea porque podría cambiar en tiempo de ejecución.

https://godbolt.org/g/UEX4NB

C ++:

int foo1 = 1;
const int foo2 = 2;

int get_foo1() {
    return foo1;
}

int get_foo2() {
    return foo2;
}

asm:

foo1:
        .long   1
foo2:
        .long   2
get_foo1():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     eax, DWORD PTR foo1[rip] ; foo1 must be accessed by address
        pop     rbp
        ret
get_foo2():
        push    rbp
        mov     rbp, rsp
        mov     eax, 2 ; foo2 has been replaced with an immediate 2
        pop     rbp
        ret

En términos prácticos, tenga en cuenta que, si bien constpuede mejorar el rendimiento, en la mayoría de los casos no lo hará o lo hará, pero el cambio no se notará. La principal utilidad de constno es la optimización.

Steve Jessop da otro ejemplo en su comentario sobre la pregunta original que trae algo que vale la pena mencionar. En el alcance de un bloque, es posible que un compilador deduzca si una variable se mutará y optimizará en consecuencia, independientemente de const, porque el compilador puede ver todos los usos de la variable. Por el contrario, en el ejemplo anterior, es imposible predecir si foo1se mutará, ya que podría modificarse en otras unidades de traducción. Supongo que un ultracompilador inteligente hipotético podría analizar un programa completo y determinar si es válido para acceder en línea foo1... pero los compiladores reales no pueden.

en mi experiencia, no

Para las variables escalares, el compilador puede determinar cuándo se cambia el valor y realizar la optimización necesaria él mismo.

Para los punteros de matriz, la corrección const no garantiza que los valores sean realmente constantes en presencia de posibles problemas de alias. Por lo tanto, el compilador no puede usar el modificador const solo para realizar optimizaciones

Si está buscando optimización, debe considerar __restrict__modificadores / atributos de funciones especiales: http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Function-Attributes.html

Un poco antiguo, pero todavía se aplica: http://www.gotw.ca/gotw/081.htm Y algunos más: http://cpp-next.com/archive/2009/08/want-speed-pass-by -valor/