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我正在做一个旋转二维数组的项目。当我使用宏替换一些代码时，结果令人惊讶，因为一切都完全一样。完成任务所需的时间可能会有很大不同。我一直认为宏只是一个占位符，但这怎么可能发生呢？

struct pixel
{
    unsigned short red;
    unsigned short green;
    unsigned short blue;
} ;

//n is the # of elements in the two dimensional array
void rotate1(int n, pixel *src, pixel *dst)
{
    int row, col, max = n - 1;
    for (row = 0; row < n; row++)
        for (col = 0; col < n; col++)
            *(dst+ (((max - row)*n)+col)) = *(src+ (row*n + col));
}

void rotate11(int n, pixel *src, pixel *dst)
{
#define TARGET  *(dst + (((max - row)*n)+col))
#define SOURCE  *(src + (row*n + col))

    int row, col, max = n - 1;
    for (row = 0; row < n; row++)
        for (col = 0; col < n; col++)
        {
            TARGET = SOURCE;
        }

}

结果是：

Time= 2.25 n= 512  Method= rotate1 
Time= 2.18 n= 512  Method= rotate11 

Time= 8.05 n= 1024  Method= rotate1 
Time= 8.08 n= 1024  Method= rotate11 

Time= 25.18 n= 2048  Method= rotate1 
Time= 25.24 n= 2048  Method= rotate11 

Time= 104.38 n= 4096  Method= rotate1 
Time= 104.21 n= 4096  Method= rotate11

Time= 1272.41 n= 8192  Method= rotate1 
Time= 423.00 n= 8192  Method= rotate11

当 n 较小时，两者具有相似的性能，但随着 n 变得越来越大，所rotate11花费的时间越来越少。

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4 回答 4

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就您的编译器而言，这两个示例是相同的。您是否在同一运行中运行这两个示例？可能发生的情况是第一个运行的函数（无论您是否使用宏）正在填充缓存，因此第二个运行得更快。

如果您更改调用函数的顺序，或限制每次执行只运行一个函数怎么办？您应该看到几乎相同的性能。

于 2013-11-07T20:50:12.223 回答
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这里有一个稳定的增长模式——正如@mah 指出的那样——每次增长n2 倍，运行时间就会增长 4 倍，这是有道理的，因为你的数组是 n^2。

据此，您的最后一次通话 (n=8192) 应该是 ~400 长，正如第二次通话确实显示的那样。我敢打赌，在第一次调用（上下文切换或其他中断）期间只是发生了一些意外事件，导致它停滞不前——你应该运行一些迭代，看看它是否重现

于 2013-11-07T21:22:31.880 回答
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我怀疑内存缓存的一些影响。为了确保您可以尝试进行 4 次调用，run1、run11、run 1、run11，您的数据具有内存访问模式，这可能会导致第一次加载数据的成本很高......

于 2013-11-07T20:58:33.197 回答
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在编译器看到代码之前，宏由 C 预处理器扩展。

您可以通过 gcc 中的 -E 选项创建预处理器输出。

例如：

gcc -E foo.c -o foo.i /* 创建预处理器文本文件输出 */

对比

gcc -c foo.c -o foo.o /* 创建目标文件输出 */

如果在您选择的编辑器中打开 foo.i，您将看到宏扩展为源代码。

我真的不明白 MACROS 是如何影响你的表现的。

于 2013-11-07T21:15:29.400 回答