弾量を重視するか射程を重視するかという選択ですね。
これは、火砲の任務・目的によって全然回答が違うと思います。
対装甲車両なら長砲身加農砲。
歩兵戦闘支援なら榴弾砲。
連隊・大隊レベルなら榴弾砲。
対砲兵戦を行う、軍団レベルなら加農砲。
また、弾丸威力・射程と重量・コストの関係はバーターですから、経験から得られた最適バランスが次第に明らかになりました。各国で使用される火砲のたぐいはたいてい似たような口径×砲身長になっていった歴史があります。言い換えれば、現用されている火砲の口径と砲身長こそ、歴史が証明した、戦闘に有利な組み合わせなのです。
ともさん＠２ＣＶ

では、戦艦の主砲どうしの撃ち合いでは？
富嶽

大口径で長射程の砲をたくさん搭載している方が勝つ。
だから戦艦の排水量はどんどん大きくなるのです。
同クラスの戦艦に対して優位を持つために、小口径長砲身の主砲を装備したり、大口径短砲身の主砲を装備したりする方法は、ドレッドノート以降は行われていないでしょう。戦艦の主砲にも、口径と砲身長の最適なバランスがあったのです。
ともさん＠２ＣＶ

速射性という項目もありますね。砲弾重量(口径の三乗に比例)と速射性を掛けると「単位時間当たりの投射量」という値が出てきます。射程が同じならば投射量の違いがモノを言います(ＳＵＤＯ記者お得意の「廃艦所要弾数」)
ささき

ご指摘のように速射性も重要なファクターです。ただしこれも重量やコストとの関係から、結局各国似たような数値になっております。
下の書き込みにあるOTOメララの76mmスーパーラピッドなんかは、一定の搭載重量制限の中で口径よりも発射弾量を重視した面白い試みだと思います。
これと妙高型重巡との仮想戦記なんかをやってみたい向きもあるでしょうが、射撃統制装置がイーブンではないので比較にはならないでしょうね。
ともさん＠２ＣＶ