C++ 为什么combine7的性能优于combine5？

我测试了以下7个函数，我不明白为什么combine7比combine5好。因为它们只是在“（）”的位置不同

有人能给我解释一下吗

这是我的密码：

#include "Common.h"

#define PLUS
#ifdef PLUS
#define INDENT 0
#define OP +
#else
#define INDENT 1
#define OP *
#endif
typedef int data_t;
typedef struct
{
    long int len;
    data_t *data;
}vec_rec, *vec_ptr;
vec_ptr new_vec(long int len)
{
    vec_ptr result = (vec_ptr)malloc(sizeof(vec_rec));  //Allocate header structure
    if(!result) return NULL;
    result->len = len;
    if(len > 0)     //Allocate array
    {
        data_t* data = (data_t*)calloc(len, sizeof(data_t));
        if(!data)
        {
            free((void*)result);
            return NULL;
        }
        result->data = data;
    }
    else result->data = NULL;
    return result;
}
int get_vec_element(vec_ptr v, long int index, data_t * dest)
{
    if(index < 0 || index >= v->len) return 0;
    *dest = v->data[index];
    return 1;
}
long int vec_length(vec_ptr v)
{
    return v->len;
}
data_t* get_vec_start(vec_ptr v)
{
    return v->data;
}

void combine5(vec_ptr v, data_t* dest)  
{
    long int i;
    long int length = vec_length(v);
    long int limit = length - 1;
    data_t* data = get_vec_start(v);
    data_t acc = INDENT;

    for(i = 0; i < limit; i += 2)
    {
        acc = (acc OP data[i]) OP data[i + 1];  
    }
    for(; i < length; i++)
        acc = acc OP data[i];
    *dest = acc;
}

void combine7(vec_ptr v, data_t* dest)
{
    long int i;
    long int length = vec_length(v);
    long int limit = length - 1;
    data_t* data = get_vec_start(v);
    data_t acc = INDENT;

    for(i = 0; i < limit; i += 2)
    {
        acc = acc OP (data[i] OP data[i + 1]);
    }
    for(; i < length; i++)
        acc = acc OP data[i];
    *dest = acc;
}

std::mt19937 gen;
int roll_die() {

    std::uniform_int_distribution<> dist(1, 6);

    return dist(gen);

}

int main()
{
    const size_t len = 10000000;
    auto vec_pointer = new_vec(len);

    std::generate(vec_pointer->data, vec_pointer->data + vec_pointer->len, roll_die);
    std::cout << "Initialized datas..." << std::endl;
    /*std::copy(vec_pointer->data, vec_pointer->data + vec_pointer->len, 
        std::ostream_iterator<int>(std::cout, "\t"));*/

    data_t dest = 0;

    utility::CStopwatch stopwatch5;
    combine5(vec_pointer, &dest);
    std::cout << "combine5 elapsed time(microseconds): " << stopwatch5.NowInMicro() << std::endl;

    utility::CStopwatch stopwatch7;
    combine7(vec_pointer, &dest);
    std::cout << "combine7 elapsed time(microseconds): " << stopwatch7.NowInMicro() << std::endl;
}

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如果您真的对找出不同函数执行不同的原因感兴趣，那么分析编译器生成的汇编代码可能是一个好主意。这些函数非常简单，可以在汇编中读取，即使通常不熟悉这些函数

在函数3中在每次迭代中取消引用：

for(i = 0; i < length; i ++)
{
    *dest = *dest OP data[i];   
}

for（i=0；i

在函数4中，您仅在末尾取消引用：

for(i = 0; i < length; i ++)
{
    acc = acc OP data[i];
}
*dest = acc;

for（i=0；i

函数5速度更快，因为它只迭代了一半的迭代次数。参见：

acc=（acc OP data[i]）OP data[i+1]自然比

acc=acc OP（数据[i]OP数据[i+1]）

因为在第一种情况下，您尝试在不同的操作中访问数据元素data[i]和data[i+1]，这会导致很大的开销，而在第二种情况下，您尝试在
操作的同时访问它们（data[i]OP data[i+1]）
因为它们是相邻的内存位置，相互迭代的速度比在单独的瞬间访问它们要快。
不太清楚为什么它们会有很大的不同（当然，fatih_k的解释不能说服我）。由于运算符是可交换的，编译器可能仍希望更改顺序（取决于编译器标志）。您是否试验过不同的编译器标志（特别是优化标志）和不同的编译器（clang、gcc、icpc）

此外，以下形式的环体运行情况如何

 {
    acc *= data[i];
    acc *= data[i+1];
 }

旁注：避免使用那些蹩脚的宏。改为编写模板代码。
请提出具体问题。这有（72）个答案。猜6是打字错误？不应该是
acc0=acc0 OP data[i]；acc1=acc1操作数据[i+1]？您使用的优化级别是什么？我认为，在某些情况下，通过适当的优化（例如循环去冷），时间差会更小。但是，也许我希望有更多的表单编译器？我仍然想知道为什么解引用会产生不同，我认为优化编译器只会在循环中使用寄存器进行加法，并在循环/函数的末尾写回结果？ted优化器可以做很多事情，但因为我们没有被告知任何关于优化级别的信息，我认为取消引用似乎是一个合乎逻辑的罪魁祸首。我从MSVC2010获得的示例程序集输出表明，如果不启用优化，将解引用移到循环之外确实会产生影响。但是是的，这应该是一个微小的变化，并且只有在构建时没有优化时才可见。：）
 {
    acc *= data[i];
    acc *= data[i+1];
 }