for 循环速度比较

Question

我想知道 Go 中的 len 运算符有多快，我编写了一个简单的基准测试。我的期望是通过避免在每次循环迭代期间调用len，代码会运行得更快，但实际上恰恰相反。

这是基准：

func sumArrayNumber(input []int) int {
    var res int
    for i, length := 0, len(input); i < length; i += 1 {
        res += input[i]
    }
    return res
}

func sumArrayNumber2(input []int) int {
    var res int
    for i := 0; i < len(input); i += 1 {
        res += input[i]
    }
    return res
}

var result int
var input = []int{3, 6, 22, 68, 11, -7, 22, 5, 0, 0, 1}

func BenchmarkSumArrayNumber(b *testing.B) {
    var r int
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        r = sumArrayNumber(input)
    }
    result = r
}

func BenchmarkSumArrayNumber2(b *testing.B) {
    var r int
    for n := 0; n < b.N; n++ {
        r = sumArrayNumber2(input)
    }
    result = r
}

结果如下：

goos: windows
goarch: amd64
BenchmarkSumArrayNumber-8       300000000                4.75 ns/op
BenchmarkSumArrayNumber2-8      300000000                4.67 ns/op
PASS
ok      command-line-arguments  4.000s

我通过以下操作确认了抵抗是一致的：

• 将输入数组大小加倍大约会使每个操作的执行时间加倍。速度差异随输入数组的长度而变化。
• 交换测试订单不会影响结果。

为什么每次循环迭代时检查 len() 的代码更快？

Answer 1

有人可能会争辩说，0.08ns 的差异在统计上并不相关，不能说一个 for 循环比另一个快。您可能需要多次运行相同的测试（至少超过 20 次），此时您应该能够得出平均值和标准偏差。

此外，有许多因素可以加快len() 运算符的速度。像 CPU 缓存和编译器优化。我认为您的具体示例中最相关的因素是切片和数组的len() 运算符仅读取slice 数据结构中的len 字段。因此，它是 O(1)。