Потихоньку учусь использовать алгоритмы стандартной библиотеки C++. Самодокументирование кода - это хорошо, но решил проверить и производительность. Например, std::accumulate. Qt Creator, mingw, windows, QTest. В объекте создаём приватные поля:
QVector<float> results_;
float sum_;
static const size_t size_=65536;
float arr_[size_];
В конструкторе пишем:
std::fill(arr_,arr_+size_,1.0);
Создаём три слота:
void Tester::benchmarkSimpleLoopOverArray()
{
sum_=0;
QBENCHMARK
{
for (size_t i=0;i<size_;++i) {sum_+=arr_[i];}
}
results_<<sum_;
}
void Tester::benchmarkSmartLoopOverArray()
{
sum_=0;
float * pf=arr_;
float * pf0=pf+size_;
QBENCHMARK
{
for (;pf<pf0;++pf){sum_+=*pf;}
}
results_<<sum_;
}
void Tester::benchmarkAccumulateOverArray()
{
sum_=0;
QBENCHMARK
{
sum_=std::accumulate(arr_,arr_+size_,0.0);
}
results_<<sum_;
}
В results_ результаты заносим, чтобы компилятор не выбросил ненароком весь цикл, увидев, что его результат не используется. Результаты меня обескуражили:
RESULT : Tester::benchmarkSimpleLoopOverArray():
0.061 msecs per iteration (total: 63, iterations: 1024)
PASS : Tester::benchmarkSimpleLoopOverArray()
RESULT : Tester::benchmarkSmartLoopOverArray():
0.0000046 msecs per iteration (total: 78, iterations: 16777216)
PASS : Tester::benchmarkSmartLoopOverArray()
RESULT : Tester::benchmarkAccumulateOverArray():
0.0532 msecs per iteration (total: 109, iterations: 2048)
PASS : Tester::benchmarkAccumulateOverArray()
На арифметике указателей получаем выигрыш на 4 порядка! Ради такого я готов написать пару лишних строк кода и строчку комментария.
Соответственно, вопросы:
- Можно ли как-то улучшить производительность алгоритмов, как мы это сделали с обычным циклом? Я пробовал генерить два таких же указателя для начала и конца массива, результат получается хуже - таким же, как у наивного цикла.
- Может ли кто-нибудь проверить, сохранится ли такое соотношение результата под другими компиляторами/операционками?
- Ну и самый главный вопрос. Как получился такой огромный выигрыш у "хитрого" цикла? Я не настолько хорошо знаю ассемблер, чтобы залезть в код и посмотреть отличия, но получается, что в наивном цикле и стандартных алгоритмах используется какая-то очень тяжёлая операция, которой нет во втором примере. Какая?
Upd: спасибо zenden2k, проблема действительно была в том, что указатели я выставлял до входа в цикл. В результате второй тест полноценно выполнялся только один раз, а потом на входе в for проверял условие
pf<pf0
, которое не выполнялось - отсюда бешеное количество итераций и, соответственно, малое время на итерацию.