jjzjj

c++ - 为什么同样的for循环第二次跑得更快？

coder 2024-02-23 原文

最初我是在比较内置 D 数组和普通指针的性能，但我遇到了一个不同的问题。出于某种原因，如果我一个接一个地运行两个相同的 for 循环，第二个总是完成得更快。

代码如下:

import std.stdio : writeln;
import std.datetime : StopWatch;
import core.stdc.stdlib : malloc, free;

void main()
{
    immutable N = 1_000_000_000;
    StopWatch sw;

    uint* ptr = cast(uint*)malloc(uint.sizeof * N);

    sw.start();
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[i] = 1;
    sw.stop();
    writeln("the first for loop time: ", sw.peek().msecs(), " msecs");
    sw.reset();

    sw.start();
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[i] = 2;
    sw.stop();
    writeln("the second for loop time: ", sw.peek().msecs(), " msecs");
    sw.reset();

    free(ptr);
}

使用 dmd -release -O -noboundscheck -inline test.d -of=test && ./test 编译并运行它后，它会打印:

the first for loop time: 1253 msecs
the second for loop time: 357 msecs

我不确定这是否与 D 或 dmd 有关，所以我用 C++ 重写了这段代码:

#include <iostream>
#include <chrono>

int main()
{
    const unsigned int N = 1000000000;

    unsigned int* ptr = (unsigned int*)malloc(sizeof(unsigned int) * N);

    auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[i] = 1;
    auto finish = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    auto milliseconds = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(finish-start);
    std::cout << "the first for loop time: " << milliseconds.count() << " msecs" << std::endl;

    start = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[i] = 2;
    finish = std::chrono::high_resolution_clock::now();
    milliseconds = std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(finish-start);
    std::cout << "the second for loop time: " << milliseconds.count() << " msecs" << std::endl;

    free(ptr);
}

和g++ -O3 test.cpp -o test && ./test 给出类似的输出:

the first for loop time: 1029 msecs
the second for loop time: 349 msecs

每次运行这段代码的结果都是一样的。分配的数据太大而无法缓存。没有分支点，因此不应涉及分支预测问题。在两个循环中以相同的直接顺序访问内存，所以我猜这应该与内存布局无关。

那么为什么第二个比第一个跑得快呢？

最佳答案

因为 uint* ptr = cast(uint*)malloc(uint.sizeof * N); 在对许多元素进行 for 循环之前不会分配内存。你可以测试一下:

import core.stdc.stdlib : malloc, free;

void main()
{
    immutable N = 1_000_000_000;
    uint* ptr = cast(uint*)malloc(uint.sizeof * N);

    foreach (_; 0 .. 100)
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[N-1] = 1;

    // until this point almost no memory is allocated
    for (uint i = 0; i < N; ++i)
        ptr[i] = 2;

    free(ptr);
}

更新 @Eljay 已经在评论中解释过了

关于c++ - 为什么同样的for循环第二次跑得更快？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/49556793/

amp43codeuintforc++performancefor-loopd

有关c++ - 为什么同样的for循环第二次跑得更快？的更多相关文章

  1. ruby - 为什么我可以在 Ruby 中使用 Object#send 访问私有(private)/ protected 方法？ - 2

    类classAprivatedeffooputs:fooendpublicdefbarputs:barendprivatedefzimputs:zimendprotecteddefdibputs:dibendendA的实例a=A.new测试a.foorescueputs:faila.barrescueputs:faila.zimrescueputs:faila.dibrescueputs:faila.gazrescueputs:fail测试输出failbarfailfailfail.发送测试[:foo,:bar,:zim,:dib,:gaz].each{|m|a.send(m)resc

  2. ruby-on-rails - Rails - 子类化模型的设计模式是什么？ - 2

    我有一个模型:classItem项目有一个属性“商店”基于存储的值，我希望Item对象对特定方法具有不同的行为。Rails中是否有针对此的通用设计模式？如果方法中没有大的if-else语句，这是如何干净利落地完成的？ 最佳答案 通常通过Single-TableInheritance. 关于ruby-on-rails-Rails-子类化模型的设计模式是什么？，我们在StackOverflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.co

  3. ruby - 树顶语法无限循环 - 2

    我脑子里浮现出一些关于一种新编程语言的想法，所以我想我会尝试实现它。一位friend建议我尝试使用Treetop(Rubygem)来创建一个解析器。Treetop的文档很少，我以前从未做过这种事情。我的解析器表现得好像有一个无限循环，但没有堆栈跟踪；事实证明很难追踪到。有人可以指出入门级解析/AST指南的方向吗？我真的需要一些列出规则、常见用法等的东西来使用像Treetop这样的工具。我的语法分析器在GitHub上，以防有人希望帮助我改进它。class{initialize=lambda(name){receiver.name=name}greet=lambda{IO.puts("He

  4. ruby-on-rails - 在 Ruby 中循环遍历多个数组 - 2

    我有多个ActiveRecord子类Item的实例数组，我需要根据最早的事件循环打印。在这种情况下，我需要打印付款和维护日期，如下所示:ItemAmaintenancerequiredin5daysItemBpaymentrequiredin6daysItemApaymentrequiredin7daysItemBmaintenancerequiredin8days我目前有两个查询，用于查找maintenance和payment项目(非排他性查询)，并输出如下内容:paymentrequiredin...maintenancerequiredin...有什么方法可以改善上述(丑陋的)代

  5. ruby - 什么是填充的 Base64 编码字符串以及如何在 ruby​​ 中生成它们？ - 2

    我正在使用的第三方API的文档状态:"[O]urAPIonlyacceptspaddedBase64encodedstrings."什么是“填充的Base64编码字符串”以及如何在Ruby中生成它们。下面的代码是我第一次尝试创建转换为Base64的JSON格式数据。xa=Base64.encode64(a.to_json) 最佳答案 他们说的padding其实就是Base64本身的一部分。它是末尾的“=”和“==”。Base64将3个字节的数据包编码为4个编码字符。所以如果你的输入数据有长度n和n%3=1=>"=="末尾用于填充n%

  6. ruby - 解析 RDFa、微数据等的最佳方式是什么，使用统一的模式/词汇(例如 schema.org)存储和显示信息 - 2

    我主要使用Ruby来执行此操作，但到目前为止我的攻击计划如下:使用gemsrdf、rdf-rdfa和rdf-microdata或mida来解析给定任何URI的数据。我认为最好映射到像schema.org这样的统一模式，例如使用这个yaml文件，它试图描述数据词汇表和opengraph到schema.org之间的转换:#SchemaXtoschema.orgconversion#data-vocabularyDV:name:namestreet-address:streetAddressregion:addressRegionlocality:addressLocalityphoto:i

  7. ruby - 为什么 4.1%2 使用 Ruby 返回 0.0999999999999996？但是 4.2%2==0.2 - 2

    为什么4.1%2返回0.0999999999999996？但是4.2%2==0.2。 最佳答案 参见此处:WhatEveryProgrammerShouldKnowAboutFloating-PointArithmetic实数是无限的。计算机使用的位数有限(今天是32位、64位)。因此计算机进行的浮点运算不能代表所有的实数。0.1是这些数字之一。请注意，这不是与Ruby相关的问题，而是与所有编程语言相关的问题，因为它来自计算机表示实数的方式。 关于ruby-为什么4.1%2使用Ruby返

  8. ruby-on-rails - 如何优雅地重启 thin + nginx？ - 2

    我的瘦服务器配置了nginx，我的ROR应用程序正在它们上运行。在我发布代码更新时运行thinrestart会给我的应用程序带来一些停机时间。我试图弄清楚如何优雅地重启正在运行的Thin实例，但找不到好的解决方案。有没有人能做到这一点？ 最佳答案 #Restartjustthethinserverdescribedbythatconfigsudothin-C/etc/thin/mysite.ymlrestartNginx将继续运行并代理请求。如果您将Nginx设置为使用多个上游服务器，例如server{listen80;server

  9. ruby-on-rails - form_for 中不在模型中的自定义字段 - 2

    我想向我的Controller传递一个参数，它是一个简单的复选框，但我不知道如何在模型的form_for中引入它，这是我的观点:{:id=>'go_finance'}do|f|%>Transferirde:para:Entrada:"input",:placeholder=>"Quantofoiganho?"%>Saída:"output",:placeholder=>"Quantofoigasto?"%>Nota:我想做一个额外的复选框，但我该怎么做，模型中没有一个对象，而是一个要检查的对象，以便在Controller中创建一个ifelse，如果没有检查，请帮助我，非常感谢,谢谢

  10. ruby - ruby 中的 TOPLEVEL_BINDING 是什么？ - 2

    它不等于主线程的binding，这个toplevel作用域是什么？此作用域与主线程中的binding有何不同？>ruby-e'putsTOPLEVEL_BINDING===binding'false 最佳答案 事实是，TOPLEVEL_BINDING始终引用Binding的预定义全局实例，而Kernel#binding创建的新实例>Binding每次封装当前执行上下文。在顶层，它们都包含相同的绑定(bind)，但它们不是同一个对象，您无法使用==或===测试它们的绑定(bind)相等性。putsTOPLEVEL_BINDINGput

随机推荐