使用双包装器类进行位操作(C++、clang）修复性能下降问题

我的问题是"我是否可以编写一个既可以与内部无符号dynamic_bitset表示一起使用，也可以与内部表示一起使用的位集类型类，而不会丢失独占无符号位集类的性能？

为了提供一些上下文，我正在尝试创建一个充当位集的类，其中实现了我需要的频繁操作。此类的初稿在内部使用无符号长表示形式。

但是，在某些情况下，我需要超过 64 或 128 位，这需要使用 boost 的动态位集或无符号长整型数组作为内部表示。

现在，我的初稿与仅使用裸无符号长整型的代码一样高效(为编译器使用 -O3 标志(。我完全意识到，在使用动态位集的情况下，我无法保持这种性能。但是，我只想使用我的类编写一次算法，而不是使用无符号表示编写一个代码，使用动态位集编写一个代码。所以我创建了一个 bitsetwrapper 类，它有一个指向抽象位集的指针，该抽象位集可以是具有内部无符号长位集的位集，也可以是具有内部动态位集的位集。然后，它将指向哪个派生类由您需要使用的位数决定。

这样，我就不必担心使用指向抽象类的指针，因为这些指针被限制在我的包装器中。举个例子：

class BitsetBase{}
class UnsignedBitset : public BitsetBase{
unsigned long representation;
}
class DynamicBitsetBitset : public BitsetBase{
dynamic_bitset<> representation;
}
class BitsetWrapper{
*BitsetBase bitset;
}

现在我遇到了一些性能问题，到目前为止我还没有完全解决。

初始性能基准如下(相对比较(：

Unsinged long code : 1s
UnsingedBitset code : 1s
BitsetWrapper code (using UnsingedBitset) : 4s

为了给您一些额外的上下文，在所有 3 个实例中都制作了许多副本。这就是导致BitsetWrapper增加到4s的原因。因为在我最初的尝试中，我使用"new"来初始化 Bitset 实例。

现在，我设法通过外部初始化UnsingedBitset并将它们作为我的包装器构造函数的参数传递来完全规避new。
显著提高性能。

Unsinged long code : 1s
UnsingedBitset code : 1s
BitsetWrapper code (using UnsingedBitset) : 2.4s

然而，达到 1s 性能至关重要。我很惊讶 UnsignedBitset 版本与原始 Unsigned 长代码具有相同的性能。我的猜测是编译器可以以某种方式优化它，但不能再为"双"包装器这样做。有没有人知道为什么性能如此糟糕，以及是否有其他方法可以解决我的问题？(附言。我也尝试过 boost：：variant 这也慢了 3 倍(

代码示例：

for(1000000 loops){                
AnyClass bitset(random_input) 
while(!bitset.equalsZero()){
bitset.removeLeastSignificantBit()
AnyClass bitset2 = bitset
bitset2.invert()
while(!bitset2.equalsZero()){
result += bitset2.someManipulation();
}
}
}

更清楚地提出问题。我是否可以围绕一个表示创建一个包装器，该表示可以在内部选择它应该使用的表示(基于某些参数(，而不会损失性能，如果内部表示与具有固定无符号长表示的包装器相比是无符号长。

调用的代码示例是：

void invert(){
representation = ~representation;
)

(无性能损失( 然后变成：

void invert(){
bitset_instance->invert();
}

在位集包装器中(性能损失(。