使用g++ 5.3.1编译的程序比使用g++ 4.8.4(相同的命令)编译的程序运行速度慢3倍

最近，我开始使用Ubuntu 16.04和g++ 5.3.1，并检查我的程序运行慢了3倍。在此之前，我用过Ubuntu 14.04, g++ 4.8.4。我用同样的命令构建它:CFLAGS = -std=c++11 -Wall -O3 .

我的程序包含循环，充满了数学调用(sin, cos, exp)。你可以在这里找到。

我试着用不同的优化标志(0,O1, O2, O3, Ofast)进行编译，但在所有情况下，问题都重现了(与Ofast两个变体运行得更快，但第一个运行速度仍然慢3倍)。

在我的程序中我使用libtinyxml-dev, libgslcblas。但是在这两种情况下，它们具有相同的版本，并且在程序中不占任何重要的部分(根据代码和callgrind分析)。

我已经执行了分析，但它没有给我任何关于为什么会发生的想法。Kcachegrind比较(左边比较慢)。我只注意到现在的程序使用libm-2.23相比libm-2.19在Ubuntu 14.04。

我的处理器是i7-5820, Haswell。

我不知道为什么它变慢了。你有什么主意吗?

注:下面是最耗时的函数:

void InclinedSum::prepare3D()
{
double buf1, buf2;
double sum_prev1 = 0.0, sum_prev2 = 0.0;
int break_idx1, break_idx2; 
int arr_idx;
for(int seg_idx = 0; seg_idx < props->K; seg_idx++)
{
    const Point& r = well->segs[seg_idx].r_bhp;
    for(int k = 0; k < props->K; k++)
    {
        arr_idx = seg_idx * props->K + k;
        F[arr_idx] = 0.0;
        break_idx2 = 0;
        for(int m = 1; m <= props->M; m++)
        {
            break_idx1 = 0;
            for(int l = 1; l <= props->L; l++)
            {
                buf1 = ((cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r1.x / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r1.z / props->sizes.z) -
                            cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r2.x / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r2.z / props->sizes.z)) /
                        ( M_PI * (double)(m) * tan(props->alpha) / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) / props->sizes.z ) + 
                            (cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r1.x / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r1.z / props->sizes.z) -
                            cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r2.x / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r2.z / props->sizes.z)) /
                        ( M_PI * (double)(m) * tan(props->alpha) / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) / props->sizes.z )
                            ) / 2.0;
                buf2 = sqrt((double)(m) * (double)(m) / props->sizes.x / props->sizes.x + (double)(l) * (double)(l) / props->sizes.z / props->sizes.z);
                for(int i = -props->I; i <= props->I; i++)
                {   
                    F[arr_idx] += buf1 / well->segs[k].length / buf2 *
                        ( exp(-M_PI * buf2 * fabs(r.y - props->r1.y + 2.0 * (double)(i) * props->sizes.y)) - 
                        exp(-M_PI * buf2 * fabs(r.y + props->r1.y + 2.0 * (double)(i) * props->sizes.y)) ) *
                        sin(M_PI * (double)(m) * r.x / props->sizes.x) * 
                        cos(M_PI * (double)(l) * r.z / props->sizes.z);
                }
                if( fabs(F[arr_idx] - sum_prev1) > F[arr_idx] * EQUALITY_TOLERANCE )
                {
                    sum_prev1 = F[arr_idx];
                    break_idx1 = 0;
                } else
                    break_idx1++;
                if(break_idx1 > 1)
                {
                    //std::cout << "l=" << l << std::endl;
                    break;
                }
            }
            if( fabs(F[arr_idx] - sum_prev2) > F[arr_idx] * EQUALITY_TOLERANCE )
            {
                sum_prev2 = F[arr_idx];
                break_idx2 = 0;
            } else
                break_idx2++;
            if(break_idx2 > 1)
            {
                std::cout << "m=" << m << std::endl;
                break;
            }
        }
    }
}
}

。我写了下面这个简单的程序:

#include <cmath>
#include <iostream>
#include <chrono>
#define CYCLE_NUM 1E+7
using namespace std;
using namespace std::chrono;
int main()
{
    double sum = 0.0;
    auto t1 = high_resolution_clock::now();
    for(int i = 1; i < CYCLE_NUM; i++)
    {
        sum += sin((double)(i)) / (double)(i);
    }
    auto t2 = high_resolution_clock::now();
    microseconds::rep t = duration_cast<microseconds>(t2-t1).count();
    cout << "sum = " << sum << endl;
    cout << "time = " << (double)(t) / 1.E+6 << endl;
    return 0;
}

我真的很奇怪为什么这个简单的示例程序在g++ 4.8.4 libc-2.19 (libm-2.19)下比在g++ 5.3.1 libc-2.23 (libm-2.23)下快2.5。

编译命令为:

g++ -std=c++11 -O3 main.cpp -o sum

使用其他优化标志不会改变比率。

我怎么知道是gcc还是libc减慢了程序?