为什么数组比向量快得多

Why is an array so much faster than a vector?

本文关键字：快得多 向量 数组 为什么      更新时间：2023-10-16

这是比较向量和数组的公平测试吗？速度上的差异似乎太大了。我的测试表明这个数组的速度是原来的10到100倍！

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <vector>
#include <windows.h>
#include <stdint.h>
using namespace std;
double PCFreq = 0.0;
__int64 CounterStart = 0;
using namespace std;
void StartCounter()
{
LARGE_INTEGER li;
if(!QueryPerformanceFrequency(&li))
std:cout << "QueryPerformanceFrequency failed!n";
PCFreq = double(li.QuadPart)/1000000000;
QueryPerformanceCounter(&li);
CounterStart = li.QuadPart;
}
double GetCounter()
{
LARGE_INTEGER li;
QueryPerformanceCounter(&li);
return double(li.QuadPart-CounterStart)/PCFreq;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
//Can do 100,000 but not 1,000,000
const int vectorsize = 100000;
cout.precision(10);
StartCounter();
vector<int> test1(vectorsize);
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test1[i] = 5;
}
cout << GetCounter() << endl << endl;

StartCounter();
int test2[vectorsize];
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test2[i] = 5;
}
cout << GetCounter() << endl << endl;
cout << test2[0];
int t = 0;
cin >> t;
return 0;
}

这取决于您要比较的内容。

您的基准测试同时测量设置时间和访问次数。毫无疑问，std::vector具有更昂贵的设置时间。这是因为它需要分配内存，然后(根据标准的需要)调用所有元素的默认构造函数。对于POD类型，意味着归零。

因此，如果你试图测量访问时间，那么不，你的基准测试是不准确的。

以下是一些需要消化的数字：

原始代码：

StartCounter();
vector<int> test1(vectorsize);
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test1[i] = 5;
}
cout << GetCounter() << endl << endl;

时间：444353.5206

在声明和初始化vector:之后开始计时

vector<int> test1(vectorsize);
StartCounter();
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test1[i] = 5;
}
cout << GetCounter() << endl << endl;

时间：15031.76101

对于阵列：

StartCounter();
int test2[vectorsize];
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test2[i] = 5;
}
cout << GetCounter() << endl << endl;

时间：38129.345

无论声明是否定时，时间都大致相同。这可能是因为堆栈分配是在进入函数时一次性完成的。

基本上，矢量内存分配和初始化花费了不成比例的时间。但实际的循环很快。

我还将注意到，您当前的基准框架仍然存在明显的缺陷。你只需要对每个数组进行一次遍历。因此，缓存效应和延迟分配将非常重要。

数组现在变慢的原因可能是由于延迟分配。数组已分配，但尚未提交。延迟分配意味着它在第一次访问时提交——这涉及到页面错误和到内核的上下文切换。

这里有一个更公平的测试，使用外循环来增加基准时间：

vector<int> test1(vectorsize);
StartCounter();
for (int c = 0; c < 10000; c++){
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test1[i] = 5;
}
}
cout << GetCounter() << endl << endl;

时间：227330454.6

int test2[vectorsize];
memset(test2,0,sizeof(test2));
StartCounter();
for (int c = 0; c < 10000; c++){
for(int i=0; i<vectorsize; i++){
test2[i] = 5;
}
}
cout << GetCounter() << endl << endl;
cout << test2[0];

时间：212286228.2

因此，对于稳态访问，没有一个数组比向量快NOT。这只是一个棘手的基准测试。

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