為什么STL算法的指針要比std :: vector迭代器快得多？

Question

為什么std::nth_element()在給定指針而不是迭代器時運行得更快？ 我希望std::vector和STL算法得到很好的優化，但是當我將迭代器更改為指針時，我的測量顯示執行時間下降了75％。

使用迭代器，以下代碼（不包括向量的分配）在1200毫秒內運行：

std::vector<uint16_t> data(/* 50 million values */);

const double alfa = 0.01;
const double beta = 0.95;

std::nth_element(data.begin(), data.begin() + int(data.size() * alfa), data.end());
const uint16_t x = *(data.begin() + int(data.size() * alfa));

std::nth_element(data.begin(), data.begin() + int(data.size() * beta), data.end());
const uint16_t y = *(data.begin() + int(data.size() * beta));

使用指針，以下代碼（不包括向量的分配）在350毫秒內運行：

std::vector<uint16_t> data(/* 50 million values */);

const double alfa = 0.01;
const double beta = 0.95;

std::nth_element(&data.front(), &data.front() + int(data.size() * alfa),
    &data.front() + data.size());
const uint16_t x = *(data.begin() + int(data.size() * alfa));

std::nth_element(&data.front(), &data.front() + int(data.size() * beta),
    &data.front() + data.size());
const uint16_t y = *(data.begin() + int(data.size() * beta));

我也觀察到了與std::sort()相似的速度提升。 這些示例使用Embarcadero C ++ Builder XE8版本22.0.19027.8951，發布版本和“生成最快可能代碼”設置進行編譯。 這些測試是在不同的執行期間運行的，因此它們不應相互影響。

Answer 1

我的猜測是編譯器要么沒有做好優化，要么你正在調試模式下構建，編譯器使用特殊的，調試（慢）版本的STL容器。