禁用优化后，quick-bench.com 基准测试要快得多

Benchmark on quick-bench.com is much faster with disabled optimizations

本文关键字：com 基准测试 快得多 quick-bench 优化      更新时间：2023-10-16

我创建了一个非常简单的基准测试来说明短字符串优化，并在quick-bench.com上运行它。该基准测试非常适合比较禁用/启用 SSO 的字符串类，结果与 GCC 和 Clang 非常一致。但是，我意识到当我禁用优化时，报告的时间比使用 GCC 和 Clang 启用优化(-O2或-O3(观察到的时间快约 4 倍。

基准在这里：http://quick-bench.com/DX2G2AdxUb7sGPE-zLRa41-MCk0。

知道是什么可能导致未优化的基准测试运行速度提高 4 倍吗？

不幸的是，我看不到生成的程序集;不知道问题出在哪里("记录反汇编"框已选中，但在我的运行中没有效果(。此外，当我使用 Google 基准测试在本地运行基准测试时，结果符合预期，即优化的基准测试运行得更快。

我还尝试在编译器资源管理器中比较这两种变体，未优化的变体似乎执行了更多指令：https://godbolt.org/z/I4a171。

因此，正如评论中所讨论的，问题在于 quick-bench.com 没有显示基准测试代码的绝对时间，而是相对于无操作基准测试所花费的时间的时间。no-op 基准测试可以在 quick-bench.com 的源文件中找到：

static void Noop(benchmark::State& state) {
for (auto _ : state) benchmark::DoNotOptimize(0);
}

运行的所有基准都编译在一起。因此，优化标志也适用于它。

重现和比较不同优化级别的无操作基准，可以看到，从-O0到-O1版本有大约 6 到 7 倍的加速。在比较使用不同优化标志完成的基准运行时，必须考虑基线中的此因素以比较结果。因此，在问题基准中观察到的 4 倍加速是远远不够补偿的，而且行为确实符合人们的预期。

-O0和-O1之间 no-op 编译的一个主要区别是，对于-O0，Google 基准代码中有一些断言和其他附加分支，这些分支针对更高的优化级别进行了优化。

此外，在-O0循环的每次迭代都会多次加载到寄存器中，修改并存储state部分的内存部分，例如用于减少循环计数器和循环计数器上的条件，而-O1版本将state保存在寄存器中，使得不需要循环中的内存加载/存储。前者要慢得多，每次迭代至少需要几个周期来进行必要的存储转发和/或从内存重新加载。

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