为什么在我的基准测试中迭代 std::vector 比迭代 std::array 更快？

为什么迭代 std::vector 比迭代 std::array 更快

在之前的基准测试中，假设迭代通过 std::array 比通过 std::vector 迭代要快。然而，基准测试的后续修订表明 std::vector 实际上是更快的选择。本文探讨了这一意外发现背后的原因。

基准改进

改进的基准解决了原始实现中的以下缺陷：

• 确保循环的结果用于防止优化遗漏。
• 利用 -O3 标志来增强速度。
• 使用 std::chrono 将测量仅隔离到 for 循环。

基准测试结果

生成的基准计时表明，与之前的假设相反：

• std::array：执行时间 = 99.554109 毫秒
• std::vector: 执行时间 = 30.734491 毫秒

分析

观察到的性能差异源于std::array 和 std::vector 之间的内存管理差异。对于 std::array，全局范围数组最初存储在可执行文件的 .bss 部分中，该部分驻留在非分页内存中。因此，当第一次访问 std::array 时，内存页面会出错，从而导致性能开销。

相反，std::vector 会分配内存页面并将其零填充创建。这确保了当循环迭代向量时，页面已经存在于内存中。

为了说明这个概念，在主函数的开头添加了一行代码，以将 std 的内存页面添加到内存中。 ::array 进入地址空间：

<code class="cpp">std::fill_n(v.data(), n, 1);</code>

通过预先对页面进行故障处理，std::array 的执行时间会减少到与 std::vector 相匹配。

结论

迭代 std::array 和 std::vector 之间的性能差异源于内存管理机制。对 std::array 页面进行预先故障处理或在支持 mlock 的操作系统上运行程序可以提高 std::array 的性能以匹配 std::vector 的性能。

以上是为什么在我的基准测试中迭代 std::vector 比迭代 std::array 更快？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！