C ++向量内存分配和运行时？

Posted 2023-02-21

【中文标题】C ++向量内存分配和运行时？

【英文标题】：C++ Vector memory allocation & run-time?

【发布时间】：2013-09-27 14:38:51

【问题描述】：

我刚刚编写了一个小型 C++ 程序，只是为了了解向量如何与内存一起工作以及在运行时发生了什么。

这是我的代码：

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <vector>

int main()

    clock_t start, end;

    int x;

    std::vector<int> a(5, 100);

    start = clock();

    for(int i = 0 ; i <= 900000000 ; i++)
        x = a[0];
        x = a[1];
        x = a[2];
        x = a[3];
        x = a[4];
    

    end = clock();

    clock_t duration = end - start;

    double durationPerSec = duration / (double)CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Run-time : " << durationPerSec << std::endl;

    return 0;

我得到了这个输出：

运行时间：18.7843

当我通过用动态数组替换向量来编写相同的代码时，运行时持续时间更容易接受：

运行时间：2.9526

我知道这段代码很愚蠢，但我想知道为什么我使用向量时运行时间这么长？那是因为我以错误的方式使用它还是仅仅因为有些东西我不明白？

感谢您的回复。

【问题讨论】：

你说的这个“动态数组”是什么？

您是否正在运行优化的构建？

std::vector is so much slower than plain arrays?的可能重复

像这样的动态数组：int *dynamicArray = new int[5];

我怀疑，如果你真的在优化的情况下进行编译，你的整个循环将会消失，因为它可以被证明是“死代码”（它对循环之外的任何东西都没有影响） .

【参考方案1】：

我用g++ -O0 a.cc 运行它并得到

    Run-time : 18.99

但是如果我使用g++ -O2 a.cc

    Run-time : 0

为了更加主动，我用time ./a.out运行第二个

time ./a.out
Run-time : 0

real    0m0.009s
user    0m0.002s
sys     0m0.002s

我把循环改成

for(int i = 0 ; i <= 900000000 ; i++)
    a[0] = i ;
    a[1] = i + a[0];
    a[2] =  a[1] + a[2];
    a[3] = i + a[1] + a[2];
    a[4] = i + a[1] + a[2] + a[3];
    x = a[0];
    x = a[1];
    x = a[2];
    x = a[3];
    x = a[4];

那么g++ -O2的结果是

time ./a.out
Run-time : 1.81

real    0m1.817s
user    0m1.811s
sys     0m0.001s

【讨论】：

是的，但是现在整个循环是否已经被优化掉了？它会给 a[i]=i 什么；在循环内部还是类似的东西？

g++ -02 和 g++ - O0 有什么区别？

-O0 没有优化。 -O2 通常是人们使用的。

【参考方案2】：

您应该在启用优化的情况下进行测量。

operator[] 是一个成员函数。当您使用[0] 访问元素时，它实际上是通过一个函数，因此尽管符号相同，但仍有更多指令要执行。在调试中，会有可测量的开销。在发布时，它通常是无法测量的。