尽管循环了一半的迭代，但循环速度不快？答案

【问题标题】：Loop not faster despite looping through half as many iterations?尽管循环了一半的迭代，但循环速度不快？
【发布时间】：2018-09-01 15:44:02
【问题描述】：

我写了一个搜索素数的程序：

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <chrono>

typedef std::chrono::high_resolution_clock Clock;
using namespace std;

int main() {
    int p;
    int x = 1;
    int b;
    int a[1000000];
    bool n = false;
    a[0] = 2;
    a[1] = 3;

    auto t1 = Clock::now();

    ofstream outfile;
    outfile.open("p.txt");

    for (p = 3; p < 7500000; p = p + 2)
    {
        for (b = 0; b <= x && n == 0; b++)
        {
            if (p % a[b / 2] == 0)
            {
                n = true;
            }
        }
        if (n == false)
        {
            cout << p << endl;
            outfile << p << endl;
            x++;
            a[x] = p;
        }
        else
        {
            n = false;
        }
    }

    auto t2 = Clock::now();
    std::cout
        << std::chrono::duration_cast<std::chrono::nanoseconds>(t2 - t1).count()
        << " nanoseconds" << std::endl;
    outfile.close();
}

最初对于循环增量我有p++，但我将其更改为p=p+2，因为所有素数本质上都是奇数，不需要检查偶数。问题是当我对此进行基准测试时，新旧代码之间的速度没有差异。那么，如果检查所有数字与检查一半没有什么不同，那么这个过程中的瓶颈是什么？有没有更好的方法来解决这个问题？

【问题讨论】：

这并没有解决问题，而是养成在创建对象时初始化对象的习惯，而不是稍后更新它们。特别是，将ofstream outfile; outfile.open("p.txt"); 替换为ofstream outfile("p.txt");。而且你不需要outfile.close();——析构函数会这样做。
你的基准测试怎么样？
请修正缩进。读到这里，我感觉就像坐过山车。
另外，愚蠢的问题，你正在编译优化是吗？
一个是你在循环中包含文件写入，在最好的情况下，写入文件可能会有很大差异，具体取决于 PC 上的其他进程在做什么，结合优化编译器你可能会得到不同的结果。

标签： c++ loops primes

【解决方案1】：

你的外循环跳过了一半的数字。但是您的内部循环会测试每个数字两次。所以你放弃了所有的收获。

如果您没有看到您的内部循环执行所有操作两次，请考虑 a[b/2] 在 b 为 1 时与在 b 为 0 时相同。

【讨论】：

这并不能解释为什么 not 跳过一半的数字不会加倍时间。
注意，会解决这个问题。谢谢。
它实际上解释了为什么它需要更多而不是两倍的时间。跳过偶数是一个小收获。两次处理实际的艰苦工作可能会花费更多。你回答了他问的问题。我解释了为什么他的代码比它应该的慢得多。 ;)

【解决方案2】：

就是这一行：

for(b=0; b<=x && n==0; b++)

一旦n=true; 执行，b 循环就会因为&& n==0 条件而退出。这发生在第一个测试中：每个偶数都可以被 2 整除，即a[0]。所以对于偶数（如果你使用p++而不是p=p+2，你包括在内）内部循环非常快，比典型的奇数快得多。这就解释了为什么将它们包括在内几乎没有什么区别。

【讨论】：

是的，你想想就明白了，哈哈。谢谢