C ++，实例化std :: vector时性能不佳

Question

我有一个关于std :: vector的实例化的问题。 我比较了std :: vector的实例化和相同大小的数组的动态分配。 我期望std :: vector的实例化会花费更长的时间，但是我在性能上有很大的不同。

对于数组，我有53 us对于std :: vector，我有4338 us

我的代码：

#include <chrono>
#include <vector>
#include <iostream>

int main() {
    unsigned int NbItem = 1000000 ;
    std::chrono::time_point<std::chrono::system_clock> start, middle ,end;
    start = std::chrono::system_clock::now() ;
    float * aMallocArea = (float *)calloc(sizeof(float)*NbItem,0) ;
    middle = std::chrono::system_clock::now() ;
    std::vector<float> aNewArea ;
    middle = std::chrono::system_clock::now() ;
    aNewArea.resize(NbItem) ;
    //float * aMallocArea2 = new float[NbItem];
    end = std::chrono::system_clock::now() ;
    std::chrono::duration<double> elapsed_middle = middle-start;
    std::chrono::duration<double> elapsed_end = end-middle;
    std::cout << "ElapsedTime CPU  = " << elapsed_middle.count()*1000000 << " (us) " << std::endl ;
    std::cout << "ElapsedTime CPU  = " << elapsed_end.count()*1000000 << " (us) " << std::endl ;
    free(aMallocArea) ;
    return 0;
}

即使创建大小为0的向量，我也有这种差异。 您知道为什么在实例化std :: vector时会有如此差的性能吗？ 您是否知道如何改善此问题（我尝试使用编译选项-O3，但未给出出色的结果）。

编译行：g ++ --std = c ++ 11 -o test ./src/test.cpp

编译器版本：g ++ --version g ++（Debian 4.7.2-5）4.7.2版权所有（C）2012自由软件基金会，公司。 请参阅复制条件的来源。 没有保修； 甚至不是出于适销性或针对特定目的的适用性。

Answer 1

您是否意识到：

float * aMallocArea = (float *)calloc(sizeof(float)*NbItem, 0);

意味着“分配sizeof(float)*NbItem项的大小为零”？ 这意味着该调用执行零字节分配。

即使您更正了此问题，在许多情况下， calloc表单也会更快。 calloc实现能够“保留”内存域并返回指针。 当您访问内存时，操作系统会映射虚拟内存。

另一方面，向量实际上会经过并初始化/构造其元素。 我知道没有实现可以检查a）类型为POD，b）内存为零以及c）分配器返回零内存的情况。 因此，与calloc相比，此初始化过程可能要花很多钱。

因此，“ C”版本几乎什么也不做（如果您修复程序），“ C ++”版本可以通过，初始化每个元素并触摸分配中的所有内存。 它将慢很多。

即使在性能很重要的情况下，也很少有理由支持C版本。 实际上，您应该只分配实际需要的内存。 一旦你开始使用的东西内存，时间将拉平（在C版本例如，它需要一定的时间，当您日后访问来映射内存）。 如果您要创建第二个计时测试，（说）计算的阵列元素的平均，C ++版本可能会更快您的实现，因为内存已被映射和初始化，而C版本将执行映射和初始化当您读取内存时。