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arrays - 数组与 slice : accessing speed

coder 2023-04-30 原文

这个问题是关于访问数组和 slice 元素的速度，而不是关于将它们作为参数传递给函数的效率。

在大多数情况下，我希望 arrays 比 slices 更快，因为 slice 是一种描述数组连续部分的数据结构，因此可能会有额外的访问 slice 元素(间接访问其底层数组的元素)时涉及的步骤。

所以我写了一个小测试来对一批简单的操作进行基准测试。有 4 个基准函数，前 2 个测试 global slice 和全局数组，另外 2 个测试 local slice 和本地数组:

var gs = make([]byte, 1000) // Global slice
var ga [1000]byte           // Global array

func BenchmarkSliceGlobal(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        for j, v := range gs {
            gs[j]++; gs[j] = gs[j] + v + 10; gs[j] += v
        }
    }
}

func BenchmarkArrayGlobal(b *testing.B) {
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        for j, v := range ga {
            ga[j]++; ga[j] = ga[j] + v + 10; ga[j] += v
        }
    }
}

func BenchmarkSliceLocal(b *testing.B) {
    var s = make([]byte, 1000)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        for j, v := range s {
            s[j]++; s[j] = s[j] + v + 10; s[j] += v
        }
    }
}

func BenchmarkArrayLocal(b *testing.B) {
    var a [1000]byte
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        for j, v := range a {
            a[j]++; a[j] = a[j] + v + 10; a[j] += v
        }
    }
}

我多次运行测试，这是典型的输出(go test -bench .*):

BenchmarkSliceGlobal      300000              4210 ns/op
BenchmarkArrayGlobal      300000              4123 ns/op
BenchmarkSliceLocal       500000              3090 ns/op
BenchmarkArrayLocal       500000              3768 ns/op

分析结果:

访问全局 slice 比访问全局数组稍微慢一点，正如我所料:
4210 vs 4123 ns/op

但是访问本地 slice 比访问本地数组要快得多:
3090 vs 3768 ns/op

我的问题是:这是什么原因？

备注

我尝试改变以下内容，但没有改变结果:

  • 数组/slice 的大小(尝试 100、1000、10000)
  • 基准函数的顺序
  • 数组/slice 的元素类型(试过byte和int)

最佳答案

比较 the amd64 assembly BenchmarkArrayLocal 和 BenchmarkSliceLocal (太长，不适合这篇文章):

数组版本从内存中多次加载 a 的地址，实际上是在每次数组访问操作时:

LEAQ    "".a+1000(SP),BX

而 slice 版本在从内存加载一次后仅在寄存器上计算:

LEAQ    (DX)(SI*1),BX

这不是决定性的，但可能是原因。原因是这两种方法实际上是相同的。另一个值得注意的细节是数组版本调用了runtime.duffcopy。 ，这是一个相当长的汇编例程，而 slice 版本没有。

关于arrays - 数组与 slice : accessing speed，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/30525184/

accessingarrayscodestrongsliceperformancegobenchmarking

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