为什么向量和地图搜索比静态比较要慢得多

我正在大小约1MB，读取第一个300KB并搜索许多特定签名。我的策略是，对于每个字节，查看字节是否在地图/向量/我知道可能是签名开始时的字节中字节是X37，X50和X52。处理总共90个文件（实际上9个文件10次），以下代码在2.122秒内执行：

        byte * bp = &buffer[1];
        const byte * endp = buffer + bytesRead - 30; // a little buffer for optimization - no signature is that long
        //multimap<byte, vector<FileSignature> >::iterator lb, ub;
        map<byte, vector<FileSignature> >::iterator findItr;
        vector<FileSignature>::iterator intItr;
        while (++bp != endp)
        {
            if (*bp == 0x50 || *bp == 0x52 || *bp == 0x37)  // Comparison line
            {
                findItr = mapSigs.find(*bp);
                for (intItr = findItr->second.begin(); intItr != findItr->second.begin(); intItr++)
                {
                    bool bMatch = true;
                    for (UINT i = 1; i < intItr->mSignature.size(); ++i)
                    {
                        if (intItr->mSignature[i] != bp[i])
                        {
                            bMatch = false;
                            break;
                        }
                    }
                    if (bMatch)
                    {
                        CloseHandle(fileHandle);
                        return true; 
                    }
                }
            }
        }

但是，我的初始实现在84秒内完成。唯一的区别与上述标记为"//比较行"的线有关：

findItr = mapSigs.find(*bp);
if (findItr != mapSigs.end())
...

使用包含3个值的向量的非常相似的实现也导致处理非常缓慢（190秒）：

if (find(vecFirstChars.begin(), vecFirstChars.end(), *bp) != vecFirstChars.end())
{
    findItr = mapSigs.find(*bp);
    ...

但是，访问向量元素的实现直接表现良好（8.1秒）。不像静态比较那样好，但仍然远胜于其他选项：

if (vecFirstChars[0] == *bp || vecFirstChars[1] == *bp || vecFirstChars[2] == *bp)
{
    findItr = mapSigs.find(*bp);
    ...

到目前为止最快的实现（受以下组件10的启发）是以下内容，以约2.0秒为单位：

bool validSigs[256] = {0};
validSigs[0x37] = true;
validSigs[0x50] = true;
validSigs[0x52] = true;
while (++bp != endp)
{
    if (validSigs[*bp])
    {
    ...

将其扩展到使用2个有效的符号来查看第二个字符是否有效，还将总运行时间降低到0.4秒。

我觉得其他实现应该会表现更好。尤其是地图，该地图应扩展为添加更多签名前缀，并且搜索为O（log（n））与O（n）。我想念什么？我唯一的黑暗猜测是，通过静态比较，并且（在现存较少）矢量索引时，我得到了用于比较寄存器或其他位置的比较值，这使其比阅读速度要快得多从记忆里。如果这是真的，我是否可以明确地告诉编译器经常使用特定值？我还可以利用以下代码的其他优化？

我正在使用Visual Studio进行编译。