代码之家 › 专栏 › 技术社区 › Ljdawson

C++中数组的慢速写入

optimization c++

Ljdawson · 技术社区 · 16 年前

我只是想知道这是否是C++中的预期行为。以下代码在0.001 ms左右运行:

for(int l=0;l<100000;l++){
        int total=0;
        for( int i = 0; i < num_elements; i++) 
        {
            total+=i;
        }
    }

但是,如果将结果写入数组,则执行时间最长为15 ms:

int *values=(int*)malloc(sizeof(int)*100000);
        for(int l=0;l<100000;l++){
            int total=0;
            for( unsigned int i = 0; i < num_elements; i++) 
            {
                total+=i;
            }
            values[l]=total;
        }

我可以理解,写入数组需要时间,但是时间成比例吗?

为每个人喝彩

4 回复 | 直到 16 年前

MSalters 16 年前

第一个例子可以只用CPU寄存器来实现。每秒可以访问数十亿次。第二个例子使用了太多的内存,它肯定会溢出l1和l2缓存(取决于CPU模型)。那会更慢。尽管如此,15 ms/100.000的写入速度达到1.5 ns/write-667兆赫。那是不慢。

Anon. 16 年前

看起来编译器在第一种情况下正在完全优化循环。

循环的总效果是无操作,因此编译器只会删除它。

Tomek Tarczynski 16 年前

这很简单。在第一种情况下,您只有3个变量,可以很容易地存储在GPR(通用寄存器)中,但这并不意味着它们一直都在那里,但它们可能在一级缓存内存中,这意味着它们可以很快地被访问。

在第二种情况下,您有超过100K个变量,并且您需要大约400KB来存储它们。对于寄存器和一级缓存来说,这是非常有限的。在最好的情况下,它可能在二级缓存内存中,但可能不是所有缓存都在二级缓存中。如果寄存器l1、l2(我假设处理器没有l3)中没有某些内容,这意味着您需要在RAM中搜索它,这需要花费更多的时间。

D.Shawley 16 年前

我怀疑你看到的是 virtual memory 可能还有寻呼。这个 malloc 调用将分配一个相当大的内存块,该内存块可能由多个虚拟页表示。每个页面分别链接到进程内存中。

你也可能在衡量打电话的成本 马洛克 取决于循环的计时方式。无论是哪种情况,性能都将对编译器优化选项、线程选项、编译器版本、运行时版本以及其他任何内容非常敏感。您不能安全地假设成本与分配的大小是线性的。你唯一能做的就是测量它并找出最佳的优化方法。 一旦它被证明是一个问题 .

推荐文章

AstralHex · 矩阵乘法代码工作不正常

1 年前

Baba Dan Constantin · SSE4.1在矩阵4x4乘法上比SSE3慢?

1 年前

Giogre · 为包含许多数值字段的简单“struct”重载比较运算符

1 年前

einpoklum · 定义一个并不真正提供now()函数的std::chrono Clock是“合法的”吗?

1 年前

Fishie · 作为类成员的智能指针是否仍然自动释放?[关闭]

1 年前

Die4Toast · 递归调用成员箭头运算符->

1 年前

Angle.Bracket · 如何用C++将UTF-8文件名写入MS Windows控制台?

1 年前

Anka HanÄ±m · 关于结构和动态数组地址的问题

1 年前

Adam Barnes · 我如何定义一个基于constexpr函数返回值进行限制的概念?

1 年前

user2138149 · 为什么我不能获取包含多个元素的结构体中某些元素的地址?[副本]

1 年前