草庐IT

C++循环展开性能

coder 2024-02-20 原文

我正在阅读“C++ 模板完整指南”一书，其中有一部分是关于元编程的。有一个循环展开 (17.7) 的示例。我已经实现了点积计算程序:

#include <iostream>
#include <sys/time.h>

using namespace std;

template<int DIM, typename T>
struct Functor
{
    static T dot_product(T *a, T *b)
    {
        return *a * *b + Functor<DIM - 1, T>::dot_product(a + 1, b + 1);
    }
};

template<typename T>
struct Functor<1, T>
{
    static T dot_product(T *a, T *b)
    {
        return *a * *b;
    }
};


template<int DIM, typename T>
T dot_product(T *a, T *b)
{
    return Functor<DIM, T>::dot_product(a, b);
}

double dot_product(int DIM, double *a, double *b)
{
    double res = 0;
    for (int i = 0; i < DIM; ++i)
    {
        res += a[i] * b[i];
    }
    return res;
}


int main(int argc, const char * argv[])
{
    static const int DIM = 100;

    double a[DIM];
    double b[DIM];

    for (int i = 0; i < DIM; ++i)
    {
        a[i] = i;
        b[i] = i;
    }


    {
        timeval startTime;
        gettimeofday(&startTime, 0);

        for (int i = 0; i < 100000; ++i)
        {
            double res = dot_product<DIM>(a, b); 
            //double res = dot_product(DIM, a, b);
        }

        timeval endTime;
        gettimeofday(&endTime, 0);

        double tS = startTime.tv_sec * 1000000 + startTime.tv_usec;
        double tE = endTime.tv_sec   * 1000000 + endTime.tv_usec;

        cout << "template time: " << tE - tS << endl;
    }

    {
        timeval startTime;
        gettimeofday(&startTime, 0);

        for (int i = 0; i < 100000; ++i)
        {
            double res = dot_product(DIM, a, b);
        }

        timeval endTime;
        gettimeofday(&endTime, 0);

        double tS = startTime.tv_sec * 1000000 + startTime.tv_usec;
        double tE = endTime.tv_sec   * 1000000 + endTime.tv_usec;

        cout << "loop time: " << tE - tS << endl;
    }

    return 0;
}

我正在使用 xcode 并关闭了所有代码优化。根据本书，我预计模板版本必须比简单循环更快。但结果是 (t - Template, l = Loop):

DIM 5:t = ~5000，l = ~3500

暗 50:t = ~55000，l = 16000

暗 100:t = 130000，l = 36000

我还尝试使模板函数内联而没有性能差异。

为什么简单循环要快得多？

最佳答案

根据编译器的不同，如果您不启用性能优化，则可能不会展开循环。

原因很容易理解:您的递归模板实例化基本上是在创建一系列函数。编译器无法将所有这些变成一个内联的、展开的循环并仍然保持合理的调试信息可用。假设段错误发生在您的某个函数内的某处，或者抛出异常？您不想获得显示每一帧的堆栈跟踪吗？编译器认为您可能需要这样做，除非您打开优化，这允许您的编译器处理您的代码。

关于C++循环展开性能，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/10142535/

amp43doubledot_productstartTimec++performancetemplates

有关C++循环展开性能的更多相关文章

  1. 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

  2. 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

  3. 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

  4. ruby - RuntimeError(自动加载常量 Apps 多线程时检测到循环依赖 - 2

    我收到这个错误:RuntimeError(自动加载常量Apps时检测到循环依赖当我使用多线程时。下面是我的代码。为什么会这样？我尝试多线程的原因是因为我正在编写一个HTML抓取应用程序。对Nokogiri::HTML(open())的调用是一个同步阻塞调用，需要1秒才能返回，我有100,000多个页面要访问，所以我试图运行多个线程来解决这个问题。有更好的方法吗？classToolsController0)app.website=array.join(',')putsapp.websiteelseapp.website="NONE"endapp.saveapps=Apps.order("

  5. ruby - 使用 `+=` 和 `send` 方法 - 2

    如何将send与+=一起使用？a=20;a.send"+=",10undefinedmethod`+='for20:Fixnuma=20;a+=10=>30 最佳答案 恐怕你不能。+=不是方法，而是语法糖。参见http://www.ruby-doc.org/docs/ProgrammingRuby/html/tut_expressions.html它说Incommonwithmanyotherlanguages,Rubyhasasyntacticshortcut:a=a+2maybewrittenasa+=2.你能做的最好的事情是:

  6. ruby - 如何计算 Liquid 中的变量 +1 - 2

    我对如何计算通过{%assignvar=0%}赋值的变量加一完全感到困惑。这应该是最简单的任务。到目前为止，这是我尝试过的:{%assignamount=0%}{%forvariantinproduct.variants%}{%assignamount=amount+1%}{%endfor%}Amount:{{amount}}结果总是0。也许我忽略了一些明显的东西。也许有更好的方法。我想要存档的只是获取运行的迭代次数。 最佳答案 因为{{incrementamount}}将输出您的变量值并且不会影响{%assign%}定义的变量，我

  7. ruby - Ruby 中的闭包和 for 循环 - 2

    我是Ruby的新手，有些闭包逻辑让我感到困惑。考虑这段代码:array=[]foriin(1..5)array[5,5,5,5,5]这对我来说很有意义，因为i被绑定(bind)在循环之外，所以每次循环都会捕获相同的变量。使用每个block可以解决这个问题对我来说也很有意义:array=[](1..5).each{|i|array[1,2,3,4,5]...因为现在每次通过时都单独声明i。但现在我迷路了:为什么我不能通过引入一个中间变量来修复它？array=[]foriin1..5j=iarray[5,5,5,5,5]因为j每次循环都是新的，我认为每次循环都会捕获不同的变量。例如，这绝对

  8. arrays - Ruby 数组 += vs 推送 - 2

    我有一个数组数组，想将元素附加到子数组。+=做我想做的，但我想了解为什么push不做。我期望的行为(并与+=一起工作):b=Array.new(3,[])b[0]+=["apple"]b[1]+=["orange"]b[2]+=["frog"]b=>[["苹果"],["橙子"],["Frog"]]通过推送，我将推送的元素附加到每个子数组(为什么？):a=Array.new(3,[])a[0].push("apple")a[1].push("orange")a[2].push("frog")a=>[[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“橙子”、“Frog”]、[“苹果”、“

  9. Ruby 的数字方法性能 - 2

    我正在使用Ruby解决一些ProjectEuler问题，特别是这里我要讨论的问题25(Fibonacci数列中包含1000位数字的第一项的索引是多少？)。起初，我使用的是Ruby2.2.3，我将问题编码为:number=3a=1b=2whileb.to_s.length但后来我发现2.4.2版本有一个名为digits的方法，这正是我需要的。我转换为代码:whileb.digits.length当我比较这两种方法时，digits慢得多。时间./025/problem025.rb0.13s用户0.02s系统80%cpu0.190总计./025/problem025.rb2.19s用户0.0

  10. ruby - Ruby 性能中的计时器 - 2

    我正在寻找一个用ruby​​演示计时器的在线示例，并发现了下面的代码。它按预期工作，但这个简单的程序使用30Mo内存(如Windows任务管理器中所示)和太多CPU有意义吗？非常感谢deftime_blockstart_time=Time.nowThread.new{yield}Time.now-start_timeenddefrepeat_every(seconds)whiletruedotime_spent=time_block{yield}#Tohandle-vesleepinteravalsleep(seconds-time_spent)iftime_spent

随机推荐