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c++ - 对几乎相同的代码执行不同的向量求和

问题描述

g++使用flag编译时，这些函数对数组和向量求和似乎存在性能差异-O3：

float sum1(float* v, int length) {
    float sum = 0;
    for(int i = 0; i < length; i++) {
        sum += v[i];
    }
    return sum;
}

float sum2(std::vector<float> v) {
    return sum1(&v[0], v.size());
}

sum1例如，当使用长度为 100000 且sum2使用具有相同长度和内容的向量进行调用时，sum2最终结果大约为 100000。比sum1我的测试慢 10%。测量的运行时间是：

sum1: 0.279816 ms
sum2: 0.307811 ms

现在这个开销是从哪里来的？附加您还可以找到我在那里犯错的可能性的完整测试代码。

[更新]通过引用 ( float sum2(std::vector<float>& v)) 调用时，性能差异约为。还剩 3.7%，所以这有帮助，但是其他地方仍然有一些性能损失？

[Update2]其余部分似乎在统计上占主导地位，如更多迭代所示。因此，真正的唯一问题是通过引用调用！

完整的测试代码（用标志编译，也用 测试-O3）：g++clang++

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <vector>

using namespace std;

std::vector<float> fill_vector(int length) {
    std::vector<float> ret;

    for(int i = 0; i < length; i++) {
        float r = static_cast <float> (rand()) / static_cast <float> (RAND_MAX);
        ret.push_back(r);
    }

    return ret;
}

float sum1(float* v, int length) {
    float sum = 0;
    for(int i = 0; i < length; i++) {
        sum += v[i];
    }
    return sum;
}

float sum2(std::vector<float> v) {
    return sum1(&v[0], v.size());
}

int main() {
    int iterations = 10000;
    int vector_size = 100000;

    srand(42);
    std::vector<float> v1 = fill_vector(vector_size);

    float* v2;
    v2 = &v1[0];

    std::chrono::duration<double, std::milli> duration_sum1(0);
    for(int i = 0; i < iterations; i++) {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        float res = sum1(v2, vector_size);
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        cout << "Result sum1: " << res << endl;
        duration_sum1 += t2 - t1;
    }
    duration_sum1 /= iterations;

    std::chrono::duration<double, std::milli> duration_sum2(0);
    for(int i = 0; i < iterations; i++) {
        auto t1 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        float res = sum2(v1);
        auto t2 = std::chrono::high_resolution_clock::now();
        cout << "Result sum2: " << res << endl;
        duration_sum2 += t2 - t1;
    }
    duration_sum2 /= iterations;

    cout << "Durations:" << endl;
    cout << "sum1: " << duration_sum1.count() << " ms" << endl;
    cout << "sum2: " << duration_sum2.count() << " ms" << endl;
}

标签： c++arraysperformancevectorstdvector

解决方案

我认为开销来自传递向量。

尝试传递参考：

float sum2(std::vector<float>& v)

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