哪种算法带来最好的性能？ [复制]答案

【问题标题】：Which algorithm brings the best performance? [duplicate]哪种算法带来最好的性能？ [复制]
【发布时间】：2013-06-21 17:03:53
【问题描述】：

我有一段代码很脏。

我想稍微优化一下。当我采用以下结构之一或者它们与 c++ 中的性能观点相同时，它有什么不同吗？

for(unsigned int i = 1; i < entity.size(); ++i) begin
if
 if ... else ...
for end

for(unsigned int i = 1; i < entity.size(); ++i) begin
if
 if ... else ...
for end

for(unsigned int i = 1; i < entity.size(); ++i) begin
if
 if ... else ...
for end
....

或

for(unsigned int i = 1; i < entity.size(); ++i) begin
if
 if ... else ...
if
 if ... else ...
if
 if ... else ...
....
for end

提前致谢！

【问题讨论】：

在一个 c++ 问题中，这些开始-结束块很奇怪
实现两者，然后配置文件。
阅读这篇文章会很有用：Why is one loop so much slower than two loops.
这不是 C++ 语法。事实上，很难想象它是任何语言的语法……if if ... else ... 是什么意思？

标签： c++ performance if-statement for-loop

【解决方案1】：

两者都是 O(n)。由于我们不知道各种 for 循环的内容，因此无法说清楚。

顺便说一句 - 将其标记为伪代码而不是 C++

【讨论】：

【解决方案2】：

第一个可能会花费更少的时间来增加/测试i 和有条件的分支（假设编译器的优化器不会将其减少到与第二个相同的），但是循环展开 @987654322 所花费的时间无论如何，@循环与在循环中花费的时间相比可能微不足道。

相反，选择单独循环还是组合循环很可能会影响缓存命中率，这可能会显着影响任何一个版本：这真的取决于代码。例如，如果三个if/else 语句中的每一个都访问索引i 处的不同数组，那么它们将竞争CPU 缓存并且可能会相互拖慢。另一方面，如果他们访问索引 i 处的同一个数组，在某些计算中执行不同的步骤，那么最好在这些内存页面仍在缓存中时执行所有三个步骤。

除了缓存之外，还有其他潜在影响 - 从影响到寄存器分配、I/O 设备的速度（例如，如果每个循环对来自不同物理驱动器上的不同文件的行/记录进行操作，则处理一些循环中的每个文件，而不是按顺序处理每个文件）等。

如果您关心，请使用代表性数据对您的实际应用程序进行基准测试。

【讨论】：

【解决方案3】：

仅从循环的结构来看，不能说哪种方法会更快。从算法上讲，两者具有相同的复杂度 O(n)。但是，根据您对元素执行的操作类型和容器的大小，两者可能具有不同的性能数字。

容器的大小可能会影响位置，从而影响性能。所以一般来说，一旦你将数据放入缓存，你会尽可能多地咀嚼数据。所以我更喜欢第二种方法。要获得清晰的图像，您应该实际衡量您的方法的性能。

【讨论】：

【解决方案4】：

第二个只比第一个效率高一点。你保存：

循环索引的初始化
致电size()
比较循环索引和 size()`
增加循环索引

这些都是非常小的优化。在不影响可读性的情况下这样做。

【讨论】：

【解决方案5】：

我希望第二种方法在大多数情况下至少稍微优化一点，因为它可以利用参考的位置来访问entity 集合/集的元素。请注意，在第一种方法中，每个for 循环都需要从头开始访问元素；根据缓存的大小、列表的大小以及编译器可以推断和优化的程度，当一个新的for 循环尝试读取一个元素时，即使该元素已经被读取，这也可能导致缓存未命中已经通过了前面的循环。

【讨论】：

正如其他人在回复中指出的那样，第二种方法在循环索引初始化和比较方面也可能稍微更优。