双重简单的 for 循环与一个复杂的循环答案

【问题标题】：Double simpler for loop vs one complex双重简单的 for 循环与一个复杂的循环
【发布时间】：2017-12-24 23:15:57
【问题描述】：

也许这是一个愚蠢的问题，但假设我有两个函数，void F1(int x) 和 void F2(int x)，我想在 for 循环的每次迭代中执行它们。如果我做一个大的 for 循环，它会有多大差异（性能方面），如下所示：

`
for(int i = 0; i < 100 ; i++)
{
    F1(i);
    F2(i);
}
`

相比做两个单独的循环，一个我叫F1，一个我叫F2：

`
for(int i = 0 ; i < 100 ; i++)
    F1(i);
for(int i = 0 ; i < 100 ; i++)
    F2(i);
`

在写这篇文章时，我突然想到第一种方法可能更快，因为只有大约 100 个增量和 100 个比较，而在第二种情况下，我们将得到 200 个。

假设我的循环只需运行 200 次迭代。考虑到 2007 年及之后的 CPU，两个 for 循环方法在性能方面是否几乎相同：)？

【问题讨论】：

最简单的事情：编写一个测试来测量两种情况所花费的时间
如果有任何性能差异，很可能是由缓存局部性决定的。答案可能完全取决于实际用例。唯一的解决方案是在您的实际应用和测量中都进行尝试。
请记住，这两个示例的行为不同。第一个将交织对F1 和F2 的调用，而第二个将执行对F1 的所有调用，然后是对F2 的所有调用。使用正确且更易于阅读和理解的内容。只有当您稍后测量该代码中的瓶颈时，您才应该担心性能。
@FrançoisAndrieux 此外，由于这很可能是缓存问题，因此此代码的性能特征可能因 CPU 类型而异。 i5 可能会以与生产中使用的 Xeon 完全不同的方式来处理这个问题。这里没有简单的正确答案，因为正如您所建议的，答案以“取决于...”开始

标签： c++ performance for-loop optimization

【解决方案1】：

好吧，正如您所指出的，操作的数量不同。但是，如果您使用第二种解决方案，您可以使用多个线程并获得相同或更好的性能。此外，考虑可读性、可测试性、可扩展性、封装性，通常这些因素比您可能获得的任何小的性能提升更重要。而且，编译器通常非常擅长让您的代码更有效地运行，所以我的建议是在大多数情况下更关注您的可读性而不是性能。

【讨论】：

【解决方案2】：

这取决于F1 和F2 做什么。

这根本不重要，否则您可能会通过一个接一个地调用这两个函数来体验显着的减速。

作为后一种情况的一个例子，考虑F1 和F2 访问两个不同的数组。在F1 和F2 的每次运行中，它们读取的数据足以导致整个缓存被覆盖。这可能会导致减速。

但最好不要推测、测量和基准测试您的代码。如果两个版本的性能相同，请选择可读性最高的版本。

【讨论】：

反之亦然：如果F1 和F2 访问给定i 的相似数据，第一种情况可能会更快。