我刚刚发现间接成本约为浮点数乘法的 3 倍！
这是意料之中的吗？ 我的测试有误吗？

背景

在我读到指针间接对效率有多大影响？之后，我对间接寻址成本感到恐慌。

由于现代 CPU 的工作方式，通过指针间接寻址的速度可能会慢得多。

在我过早地优化我真正的代码之前，我想确保它的成本真的像我担心的那样高。

我做了一些技巧来找到粗略的数字(3x)，如下所示：-

步骤 1

• 测试1：没有间接 ->计算一些东西
• 测试2：间接 ->计算某些东西(相同)

我发现Test2比Test1花费更多时间。
这里没有什么惊喜。

步骤 2

• 测试1：没有间接 ->计算昂贵的东西
• 测试2：间接 ->计算便宜的东西

我尝试将我的代码更改为calculate something expensive，使其逐渐更昂贵，以使两个测试成本几乎相同。

结果

最后，我发现使两个测试使用相同时间(即收支平衡)的可能功能之一是：-

• 测试1：无间接 ->返回float*float*...3次
• Test2：间接寻址 -> 只需返回一个float

这是我的测试用例(ideone演示)：-

class C{
public: float hello;  
public: float hello2s[10];  
public: C(){
hello=((double) rand() / (RAND_MAX))*10;
for(int n=0;n<10;n++){
hello2s[n]= ((double) rand() / (RAND_MAX))*10;
}
}
public: float calculateCheap(){
return hello;
}
public: float calculateExpensive(){
float result=1;
result=hello2s[0]*hello2s[1]*hello2s[2]*hello2s[3]*hello2s[4];
return result;
}
};

这是主要的：-

int main(){
const int numTest=10000;
C  d[numTest];
C* e[numTest];
for(int n=0;n<numTest;n++){
d[n]=C();
e[n]=new C();
}
float accu=0;
auto t1= std::chrono::system_clock::now();
for(int n=0;n<numTest;n++){
accu+=d[n].calculateExpensive();  //direct call
}
auto t2= std::chrono::system_clock::now();
for(int n=0;n<numTest;n++){
accu+=e[n]->calculateCheap();     //indirect call
}
auto t3= std::chrono::system_clock::now();
std::cout<<"direct call time ="<<(t2-t1).count()<<std::endl;
std::cout<<"indirect call time ="<<(t3-t2).count()<<std::endl;
std::cout<<"print to disable compiler cheat="<<accu<<std::endl;
}

直接呼叫时间和间接呼叫时间调整为与上述类似(通过编辑calculateExpensive)。

结论

间接成本 = 3 倍浮点乘法。
在我的桌面(带有-O2的Visual Studio 2015)中，它是7倍。

问题

是否可以预期间接成本约为浮点数乘法的 3 倍？
如果不是，我的测试怎么会出错？

(感谢enhzflep提出改进建议，它被编辑了。