地图访问和迭代中的 C++ 时间答案

【问题标题】：C++ Time Taken in Map Access and Iteration地图访问和迭代中的 C++ 时间
【发布时间】：2016-03-02 12:43:37
【问题描述】：

我正在使用 gprof 分析代码，我发现 -> 运算符会消耗大量时间。

这是地图的示例定义。

map<int, vector<int> > myMap;

我有一个迭代器，

map<int, vector<int> >::iterator it;

我经常运行这样的循环：

for(it = myMap.begin(), it != myMap.end(); it++) {
   //Do stuff
}

这是来自分析的数据

Function:
std::_Rb_tree_iterator<std::pair<int const, std::vector<ClassType*, std::allocator<ClassType*> > > >::operator->() const
Time Consumed:
20.18%
Number of Times function is called:
15285739415

Function:
std::_Rb_tree_iterator<std::pair<int const, std::vector<ClassType*, std::allocator<ClassType*> > > >::operator++(int)
Time Consumed:
2.90%
Number of Times function is called:
3825378111

据我了解，++ 运算符计算占用O(log(n)) 的下一个元素，-> 给出应该占用O(1) 时间的元素。即使 -> 运算符被称为多于 ++ 运算符，我认为它不应该消耗那么多时间。 ++ 不应该比-> 操作符消耗更多的时间吗？

【问题讨论】：

您是否在进行优化编译？没有优化的分析根本没有代表性。
还要注意 operator-> 的调用频率比 operator++ 高 4 倍。这是故意的吗？此外，该标准要求迭代器上的所有操作均摊销持续时间（[iterator.requirements.general] P8）。因此增量也是 O(1)
我正在编译没有优化。我将尝试使用优化进行编译。 -> 被称为超过 ++，因为我更频繁地访问内存。如果 ++ 是 O(1)，那么哪个运算符计算下一个节点？看->的函数调用，我不认为->计算下一个节点。
++ 找到下一个节点。但它不会再次遍历树就这样做了（它只需要先上然后再下到下一个孩子）。这给出了摊销的常数时间。
哦！好的。知道了。谢谢！

标签： c++ c++11 dictionary operators

【解决方案1】：

内存访问（-> 运算符）通常比算术运算（++ 运算符）慢得多。

这是因为搜索数据需要时间，从最低级别的缓存（最靠近寄存器）一直到硬盘驱动器中的可能页面。正如您所料，您离寄存器越远，这将花费相当多的时间。

然而，算术运算可能不需要涉及内存访问。如果算术运算所涉及的数据可以放入寄存器，那么即使是最底层的缓存也不需要访问。

这里是good article，关于缓存一致性/空间局部性如何影响您的应用程序的速度。

【讨论】：