C 14의 'make_integer_sequence' 구현이 성능 병목 현상을 일으키는 이유는 무엇입니까?

C 14 구현 make_integer_sequence: 성능 병목 현상 설명

C 14 별칭 템플릿 make_integer_sequence는 클래스 템플릿 Integer_sequence를 생성하는 편리한 방법을 제공합니다. 그러나 제공된 코드에서 알 수 있듯이 make_helper와 같은 도우미 구조를 사용하여 make_integer_sequence를 구현하면 성능 문제가 발생할 수 있습니다.

컴파일 중에 "가상 메모리가 소진되었습니다"라는 오류 메시지는 템플릿 중에 컴파일러에 메모리가 부족함을 나타냅니다. 인스턴스화. 이는 재귀 헬퍼 구조와 관련된 과도한 재귀 및 메모리 소비로 인해 발생합니다.

오류 원인

make_helper 구조는 템플릿 메타 프로그래밍 기술을 사용하여 구현됩니다. 컴파일러는 여러 수준의 중첩을 통해 연속적인 정수 시퀀스를 재귀적으로 생성합니다. 이러한 중첩 수준은 시퀀스의 정수 수가 증가함에 따라 기하급수적인 메모리 소비로 이어집니다.

문제 해결

이 문제를 해결하려면 다음을 수행하는 Log N 구현이 필요합니다. 템플릿 인스턴스화에 대해 최대 깊이를 늘릴 필요가 없습니다.

template<class T> using Invoke = typename T::type;

template<unsigned...> struct seq{ using type = seq; };

// Similar implementation for concat and gen_seq structures

이 구현에서는 분할 정복 접근 방식으로 템플릿 깊이를 N에서 로그 N으로 줄입니다.

컴파일 성능

간단한 테스트 사례를 사용하면 로그 N 구현이 훨씬 더 빠르게 컴파일됩니다. 재귀 도우미 구조보다 메모리 소비가 크게 줄어듭니다. 이러한 개선으로 인해 메모리 소모 오류가 발생하지 않고 더 큰 정수 시퀀스에 구현이 적합해졌습니다.

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