4

我有一个 C++11 应用程序，我通常会针对各种算法迭代几种不同的数组结构。原始 CPU 性能对于这个应用程序很重要。

数组元素是基本类型（int、double、..）或简单结构。该数组通常有数万个元素长。我经常需要在给定的循环中一次迭代多个数组。所以通常我需要一个指针来处理任何类型的每个数组。所以有时我需要增加五个冗长的单独指针。

基于这些关于元组的答案， 为什么 std::pair 比 std::tuple C++11 元组性能更快， 我希望使用元组将指针打包到一个对象中没有开销。

我认为实现一个类似对象的游标来帮助迭代可能会很好，因为缺少特定指针上的增量将是一个烦人的错误。

auto pts = std::make_tuple(p1, p2, p3...);

允许您以类型安全的方式将一堆变量捆绑在一起。然后你可以实现一个可变参数模板函数，以一种类型安全的方式递增元组中的每个指针。

然而...

当我测量性能时，元组版本比使用原始指针要慢。但是当我查看生成的程序集时，我在元组循环增量中看到了额外的 mov 指令。也许是由于std::get<>返回参考的事实？我曾希望它会被编译掉......

我是否遗漏了某些东西，或者像这样使用原始指针是否会击败元组？这是一个简单的测试工具。我扔掉了花哨的光标代码，只使用 astd::tuple<>进行这个测试

在我的机器上，对于各种数据大小，元组循环的速度始终是原始指针版本的两倍。

我的系统配置是 Windows 8 上的 Visual C++ 2013 x64，带有发布版本。我确实尝试在 Visual Studio 中打开各种优化，例如内联函数扩展：任何合适的 (/Ob2)，但它似乎并没有改变我案例的时间结果。

我确实需要做两件额外的事情来避免 VS 的激进优化
1）我强制测试数据数组分配在堆上，而不是堆栈上。这在我计时时产生了很大的不同，可能是由于内存缓存效应。
2）我通过在最后写入静态变量来强制产生副作用，这样编译器就不会跳过我的循环。

struct forceHeap
{
    __declspec(noinline) int* newData(int M)
    {
        int* data = new int[M];
        return data;
    }    
};

void timeSumCursor()
{
    static int gIntStore; 
    int maxCount = 20;
    int M = 10000000; 
    // compiler might place array on stack which changes the timing
    // int* data = new int[N];         
    forceHeap fh;
    int* data = fh.newData(M);
    int *front = data; 
    int *end = data + M;

    int j = 0;
    for (int* p = front; p < end; ++p)
    {
        *p = (++j) % 1000;
    }

    {
        BEGIN_TIMING_BLOCK("raw pointer loop", maxCount);
        int* p = front;
        int sum = 0;
        int* cursor = front;
        while (++cursor != end)
        {
            sum += *cursor;
        }
        gIntStore = sum;// force a side effect
        END_TIMING_BLOCK(); 
    }
    printf("%d\n", gIntStore);

    {
        // just use a simple tuple to show the issue 
        // rather full blown cursor object
        BEGIN_TIMING_BLOCK("tuple loop", maxCount);
        int sum = 0;
        auto cursor = std::make_tuple(front);
        while (++std::get<0>(cursor) != end)
        {
            sum += *std::get<0>(cursor);
        }
        gIntStore = sum; // force a side effect
        END_TIMING_BLOCK();
    }
    printf("%d\n", gIntStore);

    delete[] data;
}
4

0 回答 0