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以下代码测试 2 个 setter 调用的时钟时间。一个检查空指针，一个不检查。程序编译后的输出 -O3 标志给出了相同的时间：

  0.000000 ticks (0.000000 secs)
  0.000000 ticks (0.000000 secs)

使用 -O0 标志，时间差异仍然很小

  4250000.0000 ticks (4.25000 secs)
  4230000.0000 ticks (4.25000 secs)

这是由编译器在 for 循环中优化的吗？如果是这样，应该如何测试两者效率差异的“真实”世界场景？

class B {};
class A
{
public:
      void set( int a ) { a_ = a; }
      int get() const { return a_; }
private:
      int a_;
};

class A1

public:
      A1() : b_(0) {}

      void set( int a ) { if( b_ ) a_ = a; }
      int get() const { return a_; }

private:
      int a_;
      B* b_;
}; 


int main()
{
      const int n=1000000000;
      clock_t t0, t1;

      A a;
      A1 a1;

      t0 = clock();
      for( int i=0; i < n; ++i ) 
            a.set( i );
      t1 = clock();
      printf( "%f ticks (%.6f secs)\n", (double) t1-t0, ((double) t1-t0) / CLOCKS_PER_SEC );

      t0 = clock();
      for( int i=0; i < n; ++i ) 
            a1.set( i );
      t1 = clock();
      printf( "%f ticks (%.6f secs)\n", (double) t1-t0, ((double) t1-t0) / CLOCKS_PER_SEC );

      return 0;
}
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2 回答 2

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检查空指针几乎可以肯定是一个时钟周期的操作。在任何现代处理器上，这将是十亿分之一秒。我认为这超出了滴答计数器的分辨率（取决于平台，它以毫秒或微秒计）。

如果您真的想知道，请查看调试器中发出的汇编代码。

于 2013-07-10T03:07:08.477 回答
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这种情况下的测量结果-O3为 0，因此很明显，编译器优化的远不止空指针检查。它完全删除了循环，原因是循环中生成的结果从未使用过。

您确实有a.get();并且a1.get();在代码中检索循环中生成的值，但同样，这些函数调用的结果不涉及任何副作用，因此编译器将它们删除。

如果将这些调用替换为在调用之后放置get()的打印语句（以确保 IO 不包含在时间测量中），则会得到不同的结果（我已经从输出中删除了和的实际值）：clock()aa1

2540000.000000 ticks (2.540000 secs)
0.000000 ticks (0.000000 secs)

所以第一个循环现在执行一些实际操作，而第二个循环仍然优化（Clang 3.3）。其原因可能是 的设置a1._a取决于一个指针，该指针被初始化0，然后在循环中永远不会改变。在将函数调用内联a1.set()到主循环后，编译器很容易看到a1._a永远不会发生 的赋值。

（注意：由于a1._a从未实际设置，打印其值意味着打印从未初始化的变量的值。确实，我得到了一个看起来非常随机的输出，当然，严格来说，打印该值会调用未定义的行为。）

于 2013-07-10T03:24:36.153 回答