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就我对资源管理的了解而言，在堆上分配东西（操作符new）应该总是比在堆栈上分配（自动存储）慢，因为堆栈是基于 LIFO 的结构，因此它需要最少的簿记，并且要分配的下一个地址的指针是微不足道的。

到目前为止，一切都很好。现在看下面的代码：

/* ...includes... */

using std::cout;
using std::cin;
using std::endl;

int bar() { return 42; }

int main()
{
    auto s1 = std::chrono::steady_clock::now();
    std::packaged_task<int()> pt1(bar);
    auto e1 = std::chrono::steady_clock::now();

    auto s2 = std::chrono::steady_clock::now();
    auto sh_ptr1 = std::make_shared<std::packaged_task<int()> >(bar);
    auto e2 = std::chrono::steady_clock::now();

    auto first = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(e1-s1);
    auto second = std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(e2-s2);

    cout << "Regular: " << first.count() << endl
         << "Make shared: " << second.count() << endl;

    pt1();
    (*sh_ptr1)();

    cout << "As you can see, both are working correctly: " 
         << pt1.get_future().get() << " & " 
         << sh_ptr1->get_future().get() << endl;

    return 0;
}

结果似乎与上面解释的内容相矛盾：

常规：6131

分享：843

如您所见，两者都正常工作：42 & 42

程序以退出代码结束：0

在第二次测量中，除了 operator 的调用之外，( )new的构造函数必须完成。我似乎无法理解为什么这比常规分配更快。std::shared_ptrauto sh_ptr1

对此有何解释？

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3 回答 3

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问题是对构造函数的第一次调用std::packaged_task负责初始化每个线程状态的负载，然后不公平地归因于pt1. 这是基准测试（尤其是微基准测试）的常见问题，可以通过预热来缓解；尝试阅读如何在 Java 中编写正确的微基准测试？

如果我复制您的代码但先运行两个部分，则结果在系统时钟分辨率的范围内是相同的。这展示了微基准测试的另一个问题，您应该多次运行小型测试以准确测量总时间。

通过预热和运行每个部分 1000 次，我得到以下（示例）：

Regular: 132.986
Make shared: 211.889

差异（大约 80ns）非常符合malloc 每次调用需要 100ns的经验法则。

于 2015-07-24T15:10:14.007 回答
8

这是您的微基准测试的问题：如果您交换测量时间的顺序，您将得到相反的结果（演示）。

看起来std::packaged_task构造函数的第一次调用会造成很大的影响。添加一个不定时的

std::packaged_task<int()> ignore(bar);

在测量时间之前解决了这个问题（演示）：

常规：505
共享：937

于 2015-07-24T15:11:11.763 回答
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我在 ideone 试过你的例子，得到的结果与你的相似：

Regular: 67950 
Make shared: 696

然后我颠倒了测试的顺序：

auto s2 = std::chrono::steady_clock::now();
auto sh_ptr1 = std::make_shared<std::packaged_task<int()> >(bar);
auto e2 = std::chrono::steady_clock::now();

auto s1 = std::chrono::steady_clock::now();
std::packaged_task<int()> pt1(bar);
auto e1 = std::chrono::steady_clock::now();

并发现了相反的结果：

Regular: 548
Make shared: 68065

所以这不是堆栈与堆的区别，而是第一次和第二次调用的区别。也许您需要研究std::packaged_task.

于 2015-07-24T15:11:14.497 回答