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c++ - 未使用的功能改变性能

coder 2023-05-31 原文

在尝试估计 push_back 和 std::inserter 之间的性能差异时，我遇到了一个非常奇怪的性能问题。

让我们考虑以下代码:

#include <vector>
using container = std::vector<int>;
const int size  = 1000000;
const int count = 1000;

#ifdef MYOWNFLAG
void foo(std::insert_iterator<container> ist)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
        *ist++ = i;
}
#endif

void bar(container& cnt)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
        cnt.push_back(i);
}
int main()
{
    container cnt;
    for (int i=0; i<count; ++i)
    {
        cnt.clear();
        bar(cnt);
    }
    return 0;
}

在这种情况下，无论是否定义了 MYOWNFLAG，都不会调用函数 foo。但是这个标志的值对性能有影响:

$ g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc && time ./bin/inserter
./bin/inserter  4,73s user 0,00s system 100% cpu 4,728 total

$ g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc -DMYOWNFLAG && time ./bin/inserter
./bin/inserter  2,09s user 0,00s system 99% cpu 2,094 total

请注意，如果我将 foo 的 protopyte 更改为使用 std::back_insert_iterator，我将获得与未设置标志类似的性能。

编译器的优化是怎么回事？？？

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我使用 gcc 4.9.2 20150304(预发布版)

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  • 由我在另一台使用 gcc 4.9.2 的机器上复制
  • 我没有在另一台使用 gcc 4.6.3 和标志 -std=c++0x 的机器上复制

最佳答案

首先我将向您展示如何在没有垃圾功能的情况下实现这一点。然后我会告诉你为什么垃圾函数有效。所以技巧:

原来无效(注意我的机器快两倍左右):

g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc --param inline-unit-growth=200 && time ./bin/inserter
real    0m2.197s
user    0m2.200s
sys     0m0.000s

现在成功了(您的定义仍然无效):

g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc --param inline-min-speedup=2 && time ./bin/inserter
real    0m1.114s
user    0m1.100s
sys 0m0.010s

注意:区别在于看起来很奇怪的参数 --param inline-min-speedup=2

现在我将简要概述调查:

  1. 快和慢有什么区别？在慢速版本中，我们确实在 bar() 中对 emplace_back_aux 的调用无效，当您的 foo 未注释时，它会神奇地内联。因此，我们可以得出结论，该栏非常热，并且内联在这里很重要。而且很可能所有这些错误都与内联有关。

  2. 现在使用选项 -fdump-ipa-inline-details 让我们看看内联转储。您将看到不同的时间/大小注意事项。很难阅读，我不想在这里粘贴所有细节。但研究此信息的一般结果:GCC 认为，模块大小的增长(以百分比计)不值得估计加速。

  3. 怎么办？两种可能:

    3.1。使用未使用的 foo 代码增加模块大小和整体加速估计，即使用正确的类型(如 insert_iterator)调用 emplace_back 并将移动比率更大并达到内联限制(请注意，这种方式非常不稳定 -在其他具有改进的内联算法的编译器版本中，一切都可能会爆炸，您还需要非常幸运地猜到代码才能工作)。

    3.2。或移动内联限制。我在提供参数的情况下对 GCC 说的是“请考虑以较少的速度内联大型函数”。

就是这样。 GCC 中还有很多其他参数以及您可以使用它们做的其他技巧。

关于c++ - 未使用的功能改变性能，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/29154615/

amp43codeinserter内联c++performancegcc

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