g++编译器优化答案

【问题标题】：g++ compiler optimizationg++编译器优化
【发布时间】：2012-02-12 03:25:52
【问题描述】：

list<mpz_class> baseFactor;

int *tab = new int [baseFactor.size()]; //baseFactor.size() ~= 20000
for(i = 0; i < baseFactor.size(); i++){
  cout << tab[i] << endl;
}

// Total time: 2.620790

int size = baseFactor.size();
int *tab = new int [size]; //baseFactor.size() ~= 20000
for(i = 0; i < size; i++){
  cout << tab[i] << endl;
}

//Total time: 0.366500

为什么 g++ 编译器没有在 2) 中优化代码 1) ？

【问题讨论】：

我的猜测是，在第一种情况下，编译器不知道 size() 函数返回的值不会改变，所以它必须在每个循环中调用它。
你是如何进行计时/分析的？如果缓存是热的，那么第二个肯定会加快速度。此外，检查生成的 ASM，您应该几乎看不到任何变化。
你开启优化了吗？
在#2 中，将“size”声明为“const int”而不是简单的“int”。并在 for 循环中将“i”声明为内联变量“for (int i = 0; i

标签： c++ optimization g++

【解决方案1】：

根据baseFactor 的定义位置（全局变量？），编译器可能很难证明size() 总是返回相同的值。

如果不能证明这一点，则不能将调用移出循环。

【讨论】：

【解决方案2】：

对于要优化到第二个的第一个，它将要求 baseFactor.size() 在循环期间永远不会改变。

当然可能不知道，但是编译器知道吗？

【讨论】：

【解决方案3】：

std::listcontainer 是一个链表，计算其大小可能代价高昂（O(n) 算法，在最新的 C++11 标准 IIRC 中已更改）。编译器不知道你的函数体没有改变basefactor，所以它的大小在第一种情况下的每个循环中计算一次（在for循环的每次测试中），而在第二种情况下只计算一次。

也许您应该考虑改用std::vector。

【讨论】：

所以std::list 没有可以返回的简单size 成员？这让我很失望。
我认为它在 C++11 中有所改变，因此新的 C++ 标准库（二进制）与旧的不兼容。
@MrLister - std::list 有一个 splice 函数，可以在不同列表之间移动节点。在 C++03 中，选择是让 splice 保持恒定时间，这需要在 size 上放弃它。我相信 C++11 做出了不同的选择 - 一些调用splice 将花费线性时间。
@BoPersson：在 C++11 (23.3.5.5 [list.ops]) 中，splice 是常数时间，而 splice(const_iterator pos, list<>&&, const_iterator first, const_iterator last) 重载是线性的（除非它是在这种情况下它是恒定的）。此外，list 现在完全支持序列要求（不再有特殊情况）。所以是的，size() 现在也是列表的固定时间。