C++ 使用大数组索引增加访问时间 问题
我目前正在编写一个带有大型数组的程序，我对不同数组的处理时间感到非常困惑。一方面，我有7个“更小”的数组（发布模式（属性表中的优化被禁用[/Od]）： 但是，如果我稍微修改一下代码，并用赋值替换增量，则输出会有点不同：C++ 使用大数组索引增加访问时间 问题,c++,arrays,visual-studio-2012,assembly,disassembly,C++,Arrays,Visual Studio 2012,Assembly,Disassembly,我目前正在编写一个带有大型数组的程序，我对不同数组的处理时间感到非常困惑。一方面，我有7个“更小”的数组（发布模式（属性表中的优化被禁用[/Od]）： 但是，如果我稍微修改一下代码，并用赋值替换增量，则输出会有点不同： [...] int until; int value; clock_t start,stop; cout << "Until: "; cin >> until; cout << "Value: "; cin >> value;
[...]
int until;
int value;
clock_t start,stop;
cout << "Until: "; cin >> until;
cout << "Value: "; cin >> value;
start = clock();
for(i=0 ; i<until; i++)
{
ExampleArray1[1]=value;
ExampleArray2[1]=value;
ExampleArray3[1]=value;
}
stop = clock();
cout << "Time: " << static_cast<float>(stop-start)/CLOCKS_PER_SEC << " sec.\n";
start = clock();
for(i=0 ; i<until; i++)
{
ExampleArray4[1]=value;
ExampleArray5[1]=value;
ExampleArray6[1]=value;
}
stop = clock();
cout << "Time: " << static_cast<float>(stop-start)/CLOCKS_PER_SEC << " sec.\n";
[...]
- 为什么不同阵列大小的时间相差如此之大？->如果不拆分大型阵列，这是可以避免的吗
- 为什么调试模式需要的时间比发布模式少
- 没有优化的发布模式比有优化的发布模式更快的原因是什么
- 项目负责人：AMD Phenom II X6 1045T（6 x 2,7GHz）
- 一级缓存：768 KB（2x6x64 KB）2路|二级缓存：3072 KB（6x512 KB）16路|三级缓存：6 MB 48路
- 内存：2x 4GB DDR3
- SSD硬盘驱动器
for (i = 0; i<until; i++)
01275FEA mov dword ptr [i],0
01275FF1 jmp main+21Ch (01275FFCh)
01275FF3 mov eax,dword ptr [i]
01275FF6 add eax,1
01275FF9 mov dword ptr [i],eax
01275FFC mov eax,dword ptr [i]
01275FFF cmp eax,dword ptr [until]
01276002 jge main+283h (01276063h)
{
ExampleArray1[1]++;
01276004 mov eax,4
01276009 shl eax,0
0127600C mov ecx,dword ptr [ExampleArray1]
0127600F mov edx,dword ptr [ecx+eax]
01276012 add edx,1
01276015 mov eax,4
0127601A shl eax,0
0127601D mov ecx,dword ptr [ExampleArray1]
01276020 mov dword ptr [ecx+eax],edx
for(i=0 ; i<until; i++)
00AD10D9 xor ecx,ecx
00AD10DB mov dword ptr [esp+24h],eax
00AD10DF cmp dword ptr [esp+10h],ecx
00AD10E3 jle main+0F5h (0AD10F5h)
{
ExampleArray1[1]++;
00AD10E5 inc dword ptr [esi+4]
ExampleArray2[1]++;
00AD10E8 inc dword ptr [ebx+4]
ExampleArray3[1]++;
00AD10EB inc dword ptr [edi+4]
00AD10EE inc ecx
00AD10EF cmp ecx,dword ptr [esp+10h]
00AD10F3 jl main+0E5h (0AD10E5h)
for(i=0 ; i<until; i++)
001A17A2 mov dword ptr [i],0
001A17A9 jmp main+1C4h (01A17B4h)
001A17AB mov edx,dword ptr [i]
001A17AE add edx,1
001A17B1 mov dword ptr [i],edx
001A17B4 mov eax,dword ptr [i]
001A17B7 cmp eax,dword ptr [until]
001A17BA jge main+22Bh (01A181Bh)
{
ExampleArray1[1]++;
001A17BC mov ecx,4
001A17C1 shl ecx,0
001A17C4 mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
001A17C7 mov eax,dword ptr [edx+ecx]
001A17CA add eax,1
001A17CD mov ecx,4
001A17D2 shl ecx,0
001A17D5 mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
001A17D8 mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray2[1]++;
001A17DB mov eax,4
001A17E0 shl eax,0
001A17E3 mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
001A17E6 mov edx,dword ptr [ecx+eax]
001A17E9 add edx,1
001A17EC mov eax,4
001A17F1 shl eax,0
001A17F4 mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
001A17F7 mov dword ptr [ecx+eax],edx
ExampleArray3[1]++;
001A17FA mov edx,4
001A17FF shl edx,0
001A1802 mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
001A1805 mov ecx,dword ptr [eax+edx]
001A1808 add ecx,1
001A180B mov edx,4
001A1810 shl edx,0
001A1813 mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
001A1816 mov dword ptr [eax+edx],ecx
for (i = 0; i<until; i++)
01391384 xor ecx,ecx
01391386 mov dword ptr [esp+10h],eax
0139138A cmp dword ptr [esp+20h],ecx
0139138E jle main+100h (013913A0h)
{
ExampleArray1[1]++;
01391390 inc dword ptr [esi+4]
01391393 inc ecx
ExampleArray2[1]++;
01391394 inc dword ptr [ebx+4]
ExampleArray3[1]++;
01391397 inc dword ptr [edi+4]
0139139A cmp ecx,dword ptr [esp+20h]
0139139E jl main+0F0h (01391390h)
}
for (i = 0; i<until; i++)
00DC182C mov dword ptr [i],0
00DC1833 jmp main+1CEh (0DC183Eh)
00DC1835 mov edx,dword ptr [i]
00DC1838 add edx,1
00DC183B mov dword ptr [i],edx
00DC183E mov eax,dword ptr [i]
00DC1841 cmp eax,dword ptr [until]
00DC1844 jge main+235h (0DC18A5h)
{
ExampleArray1[1]++;
00DC1846 mov ecx,4
00DC184B shl ecx,0
00DC184E mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
00DC1851 mov eax,dword ptr [edx+ecx]
00DC1854 add eax,1
00DC1857 mov ecx,4
00DC185C shl ecx,0
00DC185F mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
00DC1862 mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray2[1]++;
00DC1865 mov eax,4
00DC186A shl eax,0
00DC186D mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
00DC1870 mov edx,dword ptr [ecx+eax]
00DC1873 add edx,1
00DC1876 mov eax,4
00DC187B shl eax,0
00DC187E mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
00DC1881 mov dword ptr [ecx+eax],edx
ExampleArray3[1]++;
00DC1884 mov edx,4
00DC1889 shl edx,0
00DC188C mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
00DC188F mov ecx,dword ptr [eax+edx]
00DC1892 add ecx,1
00DC1895 mov edx,4
00DC189A shl edx,0
00DC189D mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
00DC18A0 mov dword ptr [eax+edx],ecx
}
for（i=0；i在我看来，这就像缓存问题
如果，而不是
for(i=0 ; i<until; i++)
{
ExampleArray4[1]++;
ExampleArray5[1]++;
ExampleArray6[1]++;
}
用于（i=0；i使用Visual Studio 2013，使用硬编码到10亿，调试时间为2.5/2.8秒，发布时间为1.6/1.7秒。您可能会遇到缓存大小问题，但不知道您的处理器、ram以及机器上运行的其他任何东西，这只是一个猜测。也有可能您的rel中的事情顺序不同轻松构建，这样您就可以计时键入数字所需的时间。查看反汇编。我看到的（近似但一致）时间是（与问题中给出的顺序相同，均以秒为单位）：4.7,6.9；1.7,3.3；4.7,6.9
。我在VS2013（VC12）上编译。这意味着我似乎无法复制您的代码“优化异常”。但小型阵列和大型阵列之间确实存在差异。我认为这可能是一个“缓存关联性”问题（但我不知道具体如何或为什么）。我将代码更改为在两个内部循环（小型阵列和大型阵列）中进行2次更新，而不是3次更新，优化发布版本的时间现在分别为2.1秒和2.2秒。（是的，小型阵列的更新速度变慢了！）我无法使用Visual Studio 2013 Pro进行复制。我的调试时间为2.5/3.5，发布模式时间为2.1/2.17。这与人们所期望的一样。反汇编的重要部分缺失，即开始/结束时钟值是相对于代码其余部分分配的。使用硬编码的直到值rath，您会得到什么结果而不是从cin获得它？
Time: 24 sec.
Time: 28 sec.
for (i = 0; i<until; i++)
01275FEA mov dword ptr [i],0
01275FF1 jmp main+21Ch (01275FFCh)
01275FF3 mov eax,dword ptr [i]
01275FF6 add eax,1
01275FF9 mov dword ptr [i],eax
01275FFC mov eax,dword ptr [i]
01275FFF cmp eax,dword ptr [until]
01276002 jge main+283h (01276063h)
{
ExampleArray1[1]++;
01276004 mov eax,4
01276009 shl eax,0
0127600C mov ecx,dword ptr [ExampleArray1]
0127600F mov edx,dword ptr [ecx+eax]
01276012 add edx,1
01276015 mov eax,4
0127601A shl eax,0
0127601D mov ecx,dword ptr [ExampleArray1]
01276020 mov dword ptr [ecx+eax],edx
for(i=0 ; i<until; i++)
00AD10D9 xor ecx,ecx
00AD10DB mov dword ptr [esp+24h],eax
00AD10DF cmp dword ptr [esp+10h],ecx
00AD10E3 jle main+0F5h (0AD10F5h)
{
ExampleArray1[1]++;
00AD10E5 inc dword ptr [esi+4]
ExampleArray2[1]++;
00AD10E8 inc dword ptr [ebx+4]
ExampleArray3[1]++;
00AD10EB inc dword ptr [edi+4]
00AD10EE inc ecx
00AD10EF cmp ecx,dword ptr [esp+10h]
00AD10F3 jl main+0E5h (0AD10E5h)
for(i=0 ; i<until; i++)
003B13B4 xor ecx,ecx
003B13B6 mov dword ptr [esp+24h],eax
003B13BA cmp dword ptr [esp+10h],ecx
003B13BE jle main+174h (03B13E4h)
for(i=0 ; i<until; i++)
003B13C0 mov eax,dword ptr [esp+1Ch]
003B13C4 mov edx,dword ptr [esp+18h]
003B13C8 mov edi,dword ptr [esp+20h]
003B13CC lea esp,[esp]
{
ExampleArray4[1]++;
003B13D0 inc dword ptr [eax+4]
ExampleArray5[1]++;
003B13D3 inc dword ptr [edx+4]
ExampleArray6[1]++;
003B13D6 inc dword ptr [edi+4]
003B13D9 inc ecx
003B13DA cmp ecx,dword ptr [esp+10h]
003B13DE jl main+160h (03B13D0h)
003B13E0 mov edi,dword ptr [esp+14h]
}
for(i=0 ; i<until; i++)
001A17A2 mov dword ptr [i],0
001A17A9 jmp main+1C4h (01A17B4h)
001A17AB mov edx,dword ptr [i]
001A17AE add edx,1
001A17B1 mov dword ptr [i],edx
001A17B4 mov eax,dword ptr [i]
001A17B7 cmp eax,dword ptr [until]
001A17BA jge main+22Bh (01A181Bh)
{
ExampleArray1[1]++;
001A17BC mov ecx,4
001A17C1 shl ecx,0
001A17C4 mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
001A17C7 mov eax,dword ptr [edx+ecx]
001A17CA add eax,1
001A17CD mov ecx,4
001A17D2 shl ecx,0
001A17D5 mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
001A17D8 mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray2[1]++;
001A17DB mov eax,4
001A17E0 shl eax,0
001A17E3 mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
001A17E6 mov edx,dword ptr [ecx+eax]
001A17E9 add edx,1
001A17EC mov eax,4
001A17F1 shl eax,0
001A17F4 mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
001A17F7 mov dword ptr [ecx+eax],edx
ExampleArray3[1]++;
001A17FA mov edx,4
001A17FF shl edx,0
001A1802 mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
001A1805 mov ecx,dword ptr [eax+edx]
001A1808 add ecx,1
001A180B mov edx,4
001A1810 shl edx,0
001A1813 mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
001A1816 mov dword ptr [eax+edx],ecx
for(i=0 ; i<until; i++)
001A186F mov dword ptr [i],0
001A1876 jmp main+291h (01A1881h)
001A1878 mov eax,dword ptr [i]
001A187B add eax,1
001A187E mov dword ptr [i],eax
001A1881 mov ecx,dword ptr [i]
001A1884 cmp ecx,dword ptr [until]
001A1887 jge main+2F8h (01A18E8h)
{
ExampleArray4[1]++;
001A1889 mov edx,4
001A188E shl edx,0
001A1891 mov eax,dword ptr [ExampleArray4]
001A1894 mov ecx,dword ptr [eax+edx]
001A1897 add ecx,1
001A189A mov edx,4
001A189F shl edx,0
001A18A2 mov eax,dword ptr [ExampleArray4]
{
ExampleArray4[1]++;
001A18A5 mov dword ptr [eax+edx],ecx
ExampleArray5[1]++;
001A18A8 mov ecx,4
001A18AD shl ecx,0
001A18B0 mov edx,dword ptr [ExampleArray5]
001A18B3 mov eax,dword ptr [edx+ecx]
001A18B6 add eax,1
001A18B9 mov ecx,4
001A18BE shl ecx,0
001A18C1 mov edx,dword ptr [ExampleArray5]
001A18C4 mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray6[1]++;
001A18C7 mov eax,4
001A18CC shl eax,0
001A18CF mov ecx,dword ptr [ExampleArray6]
001A18D2 mov edx,dword ptr [ecx+eax]
001A18D5 add edx,1
001A18D8 mov eax,4
001A18DD shl eax,0
001A18E0 mov ecx,dword ptr [ExampleArray6]
001A18E3 mov dword ptr [ecx+eax],edx
}
for (i = 0; i<until; i++)
01391384 xor ecx,ecx
01391386 mov dword ptr [esp+10h],eax
0139138A cmp dword ptr [esp+20h],ecx
0139138E jle main+100h (013913A0h)
{
ExampleArray1[1]++;
01391390 inc dword ptr [esi+4]
01391393 inc ecx
ExampleArray2[1]++;
01391394 inc dword ptr [ebx+4]
ExampleArray3[1]++;
01391397 inc dword ptr [edi+4]
0139139A cmp ecx,dword ptr [esp+20h]
0139139E jl main+0F0h (01391390h)
}
for (i = 0; i<until; i++)
013913EF xor ecx,ecx
013913F1 mov dword ptr [esp+10h],eax
013913F5 cmp dword ptr [esp+20h],ecx
013913F9 jle main+17Bh (0139141Bh)
013913FB mov eax,dword ptr [esp+18h]
013913FF mov edx,dword ptr [esp+0Ch]
01391403 mov edi,dword ptr [esp+1Ch]
{
ExampleArray4[1]++;
01391407 inc dword ptr [eax+4]
0139140A inc ecx
ExampleArray5[1]++;
0139140B inc dword ptr [edx+4]
ExampleArray6[1]++;
0139140E inc dword ptr [edi+4]
01391411 cmp ecx,dword ptr [esp+20h]
01391415 jl main+167h (01391407h)
01391417 mov edi,dword ptr [esp+14h]
}
for (i = 0; i<until; i++)
00DC182C mov dword ptr [i],0
00DC1833 jmp main+1CEh (0DC183Eh)
00DC1835 mov edx,dword ptr [i]
00DC1838 add edx,1
00DC183B mov dword ptr [i],edx
00DC183E mov eax,dword ptr [i]
00DC1841 cmp eax,dword ptr [until]
00DC1844 jge main+235h (0DC18A5h)
{
ExampleArray1[1]++;
00DC1846 mov ecx,4
00DC184B shl ecx,0
00DC184E mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
00DC1851 mov eax,dword ptr [edx+ecx]
00DC1854 add eax,1
00DC1857 mov ecx,4
00DC185C shl ecx,0
00DC185F mov edx,dword ptr [ExampleArray1]
00DC1862 mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray2[1]++;
00DC1865 mov eax,4
00DC186A shl eax,0
00DC186D mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
00DC1870 mov edx,dword ptr [ecx+eax]
00DC1873 add edx,1
00DC1876 mov eax,4
00DC187B shl eax,0
00DC187E mov ecx,dword ptr [ExampleArray2]
00DC1881 mov dword ptr [ecx+eax],edx
ExampleArray3[1]++;
00DC1884 mov edx,4
00DC1889 shl edx,0
00DC188C mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
00DC188F mov ecx,dword ptr [eax+edx]
00DC1892 add ecx,1
00DC1895 mov edx,4
00DC189A shl edx,0
00DC189D mov eax,dword ptr [ExampleArray3]
00DC18A0 mov dword ptr [eax+edx],ecx
}
for (i = 0; i<until; i++)
00DC18F9 mov dword ptr [i],0
00DC1900 jmp main+29Bh (0DC190Bh)
00DC1902 mov eax,dword ptr [i]
00DC1905 add eax,1
00DC1908 mov dword ptr [i],eax
00DC190B mov ecx,dword ptr [i]
00DC190E cmp ecx,dword ptr [until]
00DC1911 jge main+302h (0DC1972h)
{
ExampleArray4[1]++;
00DC1913 mov edx,4
{
ExampleArray4[1]++;
00DC1918 shl edx,0
00DC191B mov eax,dword ptr [ExampleArray4]
00DC191E mov ecx,dword ptr [eax+edx]
00DC1921 add ecx,1
00DC1924 mov edx,4
00DC1929 shl edx,0
00DC192C mov eax,dword ptr [ExampleArray4]
00DC192F mov dword ptr [eax+edx],ecx
ExampleArray5[1]++;
00DC1932 mov ecx,4
00DC1937 shl ecx,0
00DC193A mov edx,dword ptr [ExampleArray5]
00DC193D mov eax,dword ptr [edx+ecx]
00DC1940 add eax,1
00DC1943 mov ecx,4
00DC1948 shl ecx,0
00DC194B mov edx,dword ptr [ExampleArray5]
00DC194E mov dword ptr [edx+ecx],eax
ExampleArray6[1]++;
00DC1951 mov eax,4
00DC1956 shl eax,0
00DC1959 mov ecx,dword ptr [ExampleArray6]
00DC195C mov edx,dword ptr [ecx+eax]
00DC195F add edx,1
00DC1962 mov eax,4
00DC1967 shl eax,0
00DC196A mov ecx,dword ptr [ExampleArray6]
00DC196D mov dword ptr [ecx+eax],edx
}
for(i=0 ; i<until; i++)
{
ExampleArray4[1]++;
ExampleArray5[1]++;
ExampleArray6[1]++;
}
for(i=0 ; i<until; i++) ExampleArray4[1]++;
for(i=0 ; i<until; i++) ExampleArray5[1]++;
for(i=0 ; i<until; i++) ExampleArray6[1]++;