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c++ - 在比较用 C++ 编写的两种不同算法时，您使用的优化级别 (g++) 是多少？

coder 2023-11-13 原文

我有两个用 C++ 编写的算法。据我所知，用
编译是常规的 -O0 -NDEBUG (g++) 同时比较两种算法的性能(渐近它们是相同的)。
但我认为优化级别对其中之一不公平，因为它在所有情况下都使用 STL。使用普通数组的程序在使用 -O0 选项编译时比 STL-heavy 算法快 5 倍。但是当我用 -O2 -NDEBUG 编译它们时，性能差异并没有太大的不同。

有什么方法可以在优化级别 -O0 下充分利用 STL(我在 vector [] 运算符中的性能受到严重影响)？

在比较两种算法时，您使用什么优化级别(可能还有 -NDEBUG 等变量)？

如果有人能提供一些关于比较用 C++ 编写的算法的性能的学术研究趋势的想法，也会有很大的帮助？

好的，为了隔离优化级别的问题，我现在使用一种算法但有两种不同的实现方式。

我已将其中一个带有原始指针(int 和 boolean)的函数更改为 std::vector 和 std::vector... 使用 -O0 -NDEBUG 时，性能为 5.46s(原始指针)和 11.1s(std:: vector )。使用 -O2 -NDEBUG 时，性能为 2.02s(原始指针)和 2.21s(std::vector)。相同的算法，一种实现是使用 4/5 的 int 和 boolean 动态数组。另一个是使用 using std::vector 和 std::vector 代替。它们在所有其他情况下都相同

您可以看到，在 -O0 中，std::vector 的性能优于两倍的指针。而在 -O2 中，它们几乎相同。

但我真的很困惑，因为在学术领域，当他们发布算法运行时的结果时，他们会用-O0编译程序。

是否缺少某些编译器选项？

最佳答案

这取决于您要针对什么进行优化。

速度

我建议使用 -O2 -NDEBUG -ftree-vectorize，如果您的代码专门设计为在 x86 或 x86_64 上运行，请添加 -msse2。这将使您对它如何与 GIMPLE 一起执行有一个广泛的了解。

大小

我相信你应该使用 -Os -fno-rtti -fno-exceptions -fomit-frame-pointer。这将在一定程度上最小化可执行文件的大小(假设使用 C++)。

在这两种情况下，算法的速度都与编译器无关，但如果编译器能够“证明”它可以，则它可以彻底改变代码的行为方式。

GCC 检测“常见”代码，例如手工编码的 min() 和 max() 并将它们转换为一条 SSE 指令(在 x86/x86_64 上，当 - msse 已设置)或在 i686 可用时使用 cmov(SSE 具有更高的优先级)。如果需要，GCC 还将自由地重新排序循环、展开和内联函数，甚至删除无用的代码。

至于您最近的编辑:

You can see that in -O0 std::vector is outperformed with twice faster pointers. While in -O2 they are almost the same.

那是因为std::vector还有抛出异常的代码，可能会用到rtti。尝试与 -O2 -NDEBUG -ftree-vectorize -fno-rtti -fno-exceptions -fomit-frame-pointer 进行比较，您会发现 std::vector 会比您的代码稍微好一些. GCC 知道什么是“内置”类型以及如何在现实世界中使用 利用它们，并且很乐意这样做——就像它知道什么是memset() 和memcpy() 的作用以及如何在已知拷贝大小时进行相应的优化。

关于c++ - 在比较用 C++ 编写的两种不同算法时，您使用的优化级别 (g++) 是多少？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/1512972/

amp43codevectorsectionc++algorithmoptimizationstl

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