Таблица поиска vs if-else

Сегодня я читал код, используя таблицу поиска вместо if-else для отсечения двух суммированных значений uint8. Отображение i в i = {0 ... 255} и 255 в i = {256 ... 511} . Я задавался вопросом, насколько большим может быть выигрыш от этого, и попытался выяснить это, используя gprof,

g++ -std=c++0x -pg perfLookup.cpp -O2 -o perfLookup && ./perfLookup && gprof perfLookup |less

с приведенным ниже кодом. Теперь без флага -O2 gprof говорит, что lookup () занимает около 45%, а ifelse () - 48% времени выполнения. С -O2 это 56% для lookup () и 43% для ifelse (). Но действительно ли этот тест верен? Возможно, большая часть кода оптимизирована, поскольку dst никогда не читается?

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <vector>

void lookup(std::vector<uint8_t> src, int repeat) {
  uint8_t lookup[511];
  for (int i = 0; i < 256; i++) {
    lookup[i] = i;
  }
  for (int i = 256; i < 512; i++) {
    lookup[i] = 255;
  }

  std::vector<uint8_t> dst(src.size());
  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    for (int i = 0; i < src.size(); i++) {
      dst[i] = lookup[src[i]];
    }
  }

}

void ifelse(std::vector<uint8_t> src, int repeat) {
  std::vector<uint8_t> dst(src.size());
  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    for (int i = 0; i < src.size(); i++) {
      dst[i] = (src[i] > 255) ? 255 : src[i];
    }
  }
}

int main()
{
  int n = 10000;
  std::vector<uint8_t> src(n);
  for (int i = 0; i < src.size(); i++) {
    src[i] = rand() % 510;
  }

  lookup(src, 10000);
  ifelse(src, 10000);
}

Обновленный код:

#include <iostream>
#include <cstdint>
#include <cstring>
#include <vector>
#include <algorithm>

// g++ -std=c++0x -pg perfLookup.cpp  -O2 -o perfLookup && ./perfLookup && gprof perfLookup |less

std::vector<uint16_t> lookup(std::vector<uint16_t> src, int repeat) {
  uint16_t lookup[511];
  for (int i = 0; i < 256; i++) {
    lookup[i] = i;
  }
  for (int i = 256; i < 511; i++) {
    lookup[i] = 255;
  }

  std::vector<uint16_t> dst(src.size());
  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    for (int k = 0; k < src.size(); k++) {
      dst[k] = lookup[src[k]]; 
    }
  }

  return dst;

}

std::vector<uint16_t> ifelse(std::vector<uint16_t> src, int repeat) {
  std::vector<uint16_t> dst(src.size());
  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    for (int k = 0; k < src.size(); k++) {
      dst[k] = (src[k] > 255) ? 255 : src[k];
    }
  }
  return dst;
}

std::vector<uint16_t> copyv(std::vector<uint16_t> src, int repeat) {
  std::vector<uint16_t> dst(src.size());
  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    dst = src;
    for (int k = 0; k < src.size(); k++) {
      if (dst[k] > 255) {
    dst[k] = 255; 
      }
    }
  }
  return dst;
}

std::vector<uint16_t> copyC(std::vector<uint16_t> src, int repeat)
{
  uint16_t* dst = (uint16_t *) malloc(sizeof(uint16_t) * src.size()); // Alloc array for dst

  for (int i = 0; i < repeat; i++) {
    std::memcpy(dst, &src[0], sizeof(uint16_t) * src.size()); // copy src into array

    for (int k = 0; k < src.size(); k++) {
      if ((dst[k] & 0xFF00) != 0)
    dst[k] = 0x00FF;
    }
  }

  free(dst); 
  return std::vector<uint16_t>(); 
}

int main()
{
  int n = 10000;
  std::vector<uint16_t> src(n);
  for (int i = 0; i < src.size(); i++) {
    src[i] = rand() % 510;
  }
  std::vector<uint16_t> dst;
  dst = lookup(src, 10000);
  dst = ifelse(src, 10000);
  dst = copyv(src,   10000);
}