在C ++代码中使用纯C库是否会导致性能下降/损失？
我看到了这个链接，但我不是要求使用“extern”的代码性能下降。 我的意思是没有“extern”，在C ++中使用C库时是否存在“上下文切换”？ 在C ++应用程序中使用纯C（非类包装）函数时是否有任何问题？
C和C ++都是编程语言规范 （用英语编写，参见例如n1570，用于C11的规范）并且不谈性能（但是关于程序的行为，即关于语义 ）。
但是，您可能会使用诸如GCC或Clang之类的编译器，这些编译器不会带来任何性能损失，因为它为C和C ++语言构建了相同类型的中间内部表示（例如GCC的GIMPLE和Clang的LLVM）。 ，因为C和C ++代码使用兼容的ABI和调用约定 。
在实践中， extern "C"不会更改任何调用约定但禁用名称修改 。 但是，它对编译器的确切影响是特定于该编译器的。 它可能（或不）禁用内联 （但考虑-flto用于GCC中的链接时优化）。
某些C编译器（例如tinycc ）会生成性能较差的代码。 甚至GCC或Clang ，当与-O0或没有明确地启用优化时 （例如，通过传递 -O1或-O2等…）可能会产生慢速代码（默认情况下，优化禁用）。
BTW，C ++旨在与C互操作（强大的约束解释了C ++的大多数缺陷）。
在某些情况下，真正的C ++代码可能比相应的真正C代码稍快。 例如，要对数字数组进行排序，您将在正版C ++中使用std :: array和std :: sort ，并且排序中的比较操作可能会被内联。 使用C代码，您只需使用qsort ，每次比较都会通过间接函数调用（因为编译器不会内联qsort ，即使理论上它可以……）。
在其他一些情况下，真正的C ++代码可能会稍微慢一点; 例如， ::operator new几个（但不是全部）实现只是调用malloc （然后检查失败）但是没有内联。
实际上，从C ++代码调用C代码或从C代码调用C ++代码没有任何代价，因为调用约定是兼容的。
C longjmp工具可能比抛出C ++exception更快，但它们没有相同的语义（请参阅堆栈展开 ），而longjmp并不能很好地融合C ++代码。
如果你非常关心性能，那么在你的代码和基准测试中写两次（在真正的C和真正的C ++中）。 您可能会观察到C和C ++之间的微小变化（最多几个百分点），所以我根本不会打扰 （而且您的性能问题实际上是不合理的）。
上下文切换是与操作系统和多任务相关的概念，发生在运行抢占期间可执行的机器代码的 进程上。 如何获取该可执行文件 （来自C编译器，来自C ++编译器，来自Go编译器，来自SBCL编译器，或者是其他语言（如Perl或字节码Python）的解释器）完全无关紧要（因为上下文切换可能发生）在任何机器指令，在中断期间）。 阅读一些书籍，如操作系统：三个Eeasy Pieces 。
在基本级别， 不 ，从C ++代码调用C库时，您不会看到任何类型的“切换”性能损失。 例如，从C ++调用另一个转换单元中定义的C方法应该具有与在另一个转换单元中调用C ++（以相同的C类方式）实现的相同方法大致相同的性能。
这是因为C和C ++编译器的常见实现最终将源代码编译为本机代码，并且使用与C ++调用可能发生的相同类型的call有效地支持调用extern "C"函数。 调用约定通常基于平台ABI，并且在任何一种情况下都是类似的。
除了基本事实之外，在调用C函数时可能仍然存在一些性能缺点，而不是在C ++中实现相同的函数：
- 在C中实现的函数和声明的
extern "C"以及从C ++代码调用的函数通常不会被内联（因为根据定义它们没有在头文件中实现），这会抑制整个主机可能非常强大的优化0 。 - C代码中使用的大多数数据类型都不能被C代码直接使用，例如，如果你的C ++代码中有一个
std::string，你需要选择一个不同的类型将它传递给C代码 –char *很常见，但丢失了有关显式长度的信息，这可能比C ++解决方案慢。 许多类型没有直接的C等价物，因此您可能会遇到代价高昂的转换。 - C代码使用
malloc和free进行动态内存管理，而C ++代码通常使用new和delete（并且通常更喜欢尽可能隐藏其他类后面的调用）。 如果您需要以一种语言分配内存以便在其他语言中释放，这可能会导致不匹配，您需要回拨“其他”语言来执行免费，或者可能不必要的副本等。 - C代码经常大量使用C标准库例程，而C ++代码通常使用C ++标准库中的方法。 由于存在大量function重叠，因此使用更多C库方法2 ，C和C ++的混合可能比纯C ++代码具有更大的代码占用量。
上述问题仅适用于纯C ++实现与C语言对比，并不意味着在调用C时性能会下降：它实际上是在回答“为什么可以在C和C的混合中编写应用程序”的问题。 C ++比纯C ++慢？“ 此外，上述问题主要是对上述开销可能很大的非常短的呼叫的关注。 如果你在C中调用一个冗长的函数，那就不是问题了。 “数据类型不匹配”可能仍会让你感到困惑，但这可以在C ++方面进行设计。
0有趣的是，链接时优化实际上允许在C ++代码中内联 C方法，这是LTO的一个鲜明的好处。 当然，这通常取决于使用适当的LTO选项从源代码构建C库。
1例如，除标准布局类型之外的其他任何东西。
2许多C ++标准库调用最终委托给C库例程进行“重”提升，例如std::copy如何在可能的情况下调用memcpy或memset以及大多数new实现最终如何调用malloc这至少部分地减轻了这一点。 。
C ++从一开始就发展和变化很多，但是通过设计，它与C语言向后兼容.C ++编译器通常是用C编译器构建的，但是通过链接时优化更加现代化。 我认为很多软件可以在用户空间和使用的库中可靠地混合使用C和C ++代码。 我最近回答了一个问题 ，涉及将C ++类成员函数指针传递给C实现的库函数。 海报说这对他有用。 因此，C ++与C语言的兼容性可能超过任何程序员或用户的想法。
但是，C ++在许多不同的范例中工作，因为它是面向对象的，并且实现了整个范围的抽象，新数据类型和运算符。 某些数据类型很容易翻译（ char * C string到std::string ），而其他数据类型则不然。 有关C ++编译器选项的GNU.org上的这一部分可能会引起一些兴趣。
混合这两种语言时，我不会太担心或担心性能下降。 最终用户，甚至程序员，几乎都不会注意到性能的任何可测量的变化，除非他们处理大量的数据抽象。