C ++，實例化std :: vector時性能不佳

Question

我有一個關於std :: vector的實例化的問題。 我比較了std :: vector的實例化和相同大小的數組的動態分配。 我期望std :: vector的實例化會花費更長的時間，但是我在性能上有很大的不同。

對於數組，我有53 us對於std :: vector，我有4338 us

我的代碼：

#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;
}

即使創建大小為0的向量，我也有這種差異。 您知道為什么在實例化std :: vector時會有如此差的性能嗎？ 您是否知道如何改善此問題（我嘗試使用編譯選項-O3，但未給出出色的結果）。

編譯行：g ++ --std = c ++ 11 -o test ./src/test.cpp

編譯器版本：g ++ --version g ++（Debian 4.7.2-5）4.7.2版權所有（C）2012自由軟件基金會，公司。 請參閱復制條件的來源。 沒有保修； 甚至不是出於適銷性或針對特定目的的適用性。

Answer 1

您是否意識到：

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

意味着“分配sizeof(float)*NbItem項的大小為零”？ 這意味着該調用執行零字節分配。

即使您更正了此問題，在許多情況下， calloc表單也會更快。 calloc實現能夠“保留”內存域並返回指針。 當您訪問內存時，操作系統會映射虛擬內存。

另一方面，向量實際上會經過並初始化/構造其元素。 我知道沒有實現可以檢查a）類型為POD，b）內存為零以及c）分配器返回零內存的情況。 因此，與calloc相比，此初始化過程可能要花很多錢。

因此，“ C”版本幾乎什么也不做（如果您修復程序），“ C ++”版本可以通過，初始化每個元素並觸摸分配中的所有內存。 它將慢很多。

即使在性能很重要的情況下，也很少有理由支持C版本。 實際上，您應該只分配實際需要的內存。 一旦你開始使用的東西內存，時間將拉平（在C版本例如，它需要一定的時間，當您日后訪問來映射內存）。 如果您要創建第二個計時測試，（說）計算的陣列元素的平均，C ++版本可能會更快您的實現，因為內存已被映射和初始化，而C版本將執行映射和初始化當您讀取內存時。