Блог C++? Контексты?

Засады шаблонов C++

Как-то раз мне понадобилось реализовать промежуточный слой для трансляции событий из объектов C++ в процедуры скриптового языка 1С. Реализовал. С большим количеством шаблонов и с применением Буста. В результате, генерация события в C++ выглядит как обычный вызов функции. Проходя через транслятор событий, событие превращается в вызов процедуры модуля 1С, в которую передается автоматически сформированный массив объектов CValue. Все замечательно, но возникла проблема: без добавления функционала конечный dll-модуль Йокселя вырос на 700K. Было 2.8 Мб, а стало 3.5 Мб. Более того, добавление одного контекст-класса (объекта языка 1С) стало приводить к увеличению модуля на 100К. Естественно, меня не может это устроить – я собираюсь добавить целый ряд объектов 1С.

Изучение asm-кода показало, что основным виновником распухания можно считать компилятор Intel C++. Этот компилятор просто помешан на инлайне. Он просто инлайнит все, что шевелится, причем по самые помидоры. Я сначала подумал, что это я виноват – раз включил инлайнинг «всего, что возможно» в настройках. Но нет – переключение опции инлайна с “Any suitable” на “Only inline” ни к чему не привело. Проблема инлайна еще усугубляется тем, что в большинстве функций, реализующих контекст-обертку, используется статическая переменная. В результате компилятор создает кучу совершенно одинаковых функций, которые различаются только используемым адресом статической переменной. Поэтому линкер не может выкинуть дубликаты – функции одинаковые, но «все-таки разные».

В результате основной задачей стало «усмирение» компилятора – уменьшение инлайнинга. Другой задачей стал вынос нешаблонного кода из шаблонных классов – чтобы при инстанцировании шаблонов нешаблонный код не копировался каждый раз. Итак, проведенные мероприятия:

• Вынос нешаблонного функционала в базовый класс с реализацией в отдельном cpp-файле. В моем случае нешаблонный код оказался небольшим, поэтому заметного эффекта добиться не удалось.

• Переписывание шаблонов для уменьшения инлайнинга. По умолчанию функция класса, описанная в декларации класса, считается инлайновой. Шаблоны обычно и пишутся таким образом. Однако и в случае шаблонов можно описать тело функции отдельно от ее определения. Например, было:

template<class T> class SomeClass { void SomeFunc () {... какой-то код...} };

а стало:
template<class T> class SomeClass { void SomeFunc (); }; template<class T>void SomeClass<T>::SomeFunc () {... какой-то код...}

Как ни странно, такое описание функции все же оказывает влияние на IC++. Но только для определенного размера функции – мелкие, по его мнению, функции компилятор все равно инлайнит. В моем случае эффект не слишком большой, но все же довольно заметный – отключился инлайн одной весьма здоровой функции, что дало возможность поработать линкеру.

• Грязные трюки. Ну, что ж поделаешь... Для части служебных шаблонных объектов были определены нешаблонные базовые классы и функционал вынесен в отдельные cpp-файлы. В шаблонных классах происходит обращение к нешаблонному коду с выполнением static_cast'ов к производным классам. Грязновато, но это дало наибольший эффект.

Общий итог всех манипуляций. Изначально у нас было 2.8 Мб. После добавления событий стало 3.5 Мб. После усмирения компилятора стало 2.7 Мб. По моему, неплохо.

Кстати:

• Переключение компилятора из режима генерации «максимально быстрого» кода в режим кода «минимального по размеру» эффект дает очень слабый – модуль уменьшается на 70К, что для объема в 3 Мб просто смешно.

• На собственной шкуре убедился, как важно определять конструктор и деструктор класса в cpp-файле, даже если они пустые. В конструктор и деструктор запихивается код инициализации переменных-членов. Иногда этот код может быть очень большим. В моем случае используется hash_map из STLport – код инициализации там просто огромен. Впрочем код вставки элементов – «тоже ничего». Отсутствие явных конструктора/деструктора приводит к тому, что этот код будет инлайниться в месте создания объектов моего класса. И линкер, скорее всего, с этим дублированием сделать ничего не сможет.

Ссылок на эту страницу нет