Объяснение теста производительности C++ Array vs Vector [закрыто]

Трудно сказать, о чем здесь спрашивают. Этот вопрос двусмысленный, неопределенный, неполный, слишком широкий или риторический, и на него невозможно дать разумный ответ в его нынешней форме. Чтобы получить разъяснения по этому вопросу, чтобы его можно было открыть снова, посетите справочный центр.

Закрыта 7 лет назад.

Чтобы количественно оценить разницу в производительности C-подобного массива и векторов в C++, я написал эту небольшую программу. https://github.com/rajatkhanduja/Benchmarks/blob/master/C%2B%2B/vectorVsArray.cpp

Чтобы сравнить их на общих основаниях, я решил протестировать как случайный, так и последовательный доступ. Я добавил итераторы, просто чтобы сравнить их (но вопрос не в этом).

Результаты для 64-битной Linux-машины с 7,7 ГБ ОЗУ и массивом/вектором размером 1 миллион следующие:

Время, необходимое для записи в массив. : 12,0378 мс
Время, необходимое для последовательного чтения из массива. : 2,48413 мс
Время, необходимое для случайного чтения из массива. : 37,3931 мс
Время записи в динамический массив. : 11,7458 мс
Время, необходимое для последовательного чтения из динамического массива. : 2,85107 мс
Время, необходимое для случайного чтения из динамического массива. : 36,0579 мс
Время, необходимое для записи в вектор с использованием индексов. : 11.3909 мс
Время, необходимое для последовательного чтения из вектора с использованием индексов. : 4,09106 мс
Время, необходимое для чтения из вектора с использованием индексов, случайным образом. : 39 мс
Время записи в вектор с использованием итераторов. : 24,9949 мс
Время, необходимое для чтения из вектора с использованием итераторов. : 18,8049 мс

Размер вектора устанавливается во время инициализации и не изменяется, поэтому размер вектора не изменяется (утверждение в программе помогает это проверить). Время не включает время инициализации любого из статически выделенного массива, динамически выделенного массива или вектора.

Согласно статистике, время записи в вектор меньше, чем у массива, но время чтения из вектора в два раза больше, чем у массива.

Разница довольно небольшая, но есть ли объяснение, почему существует разница в производительности? Что-то не так с тестом? Я ожидал, что оба будут работать с одинаковой скоростью. Повторение этого теста показывает ту же тенденцию.

Код:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

#define ARR_SIZE 1000000

using std::string;

void printtime (struct timeval& start, struct timeval& end, string str);   

int main (void)
{
  int arr[ARR_SIZE];
  int tmp;
  struct timeval start, stop;

  srand (time (NULL));

  /* Writing data to array */
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    arr[i] = rand();
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to write to array."));

  /* Reading data from array */
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = arr[i];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from array sequentially."));

  /* Reading data from array randomly*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = arr[rand() % ARR_SIZE];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from array randomly."));


  int *darr = (int *) calloc (sizeof (int), ARR_SIZE);  

  /* Writing data to array */
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    darr[i] = rand();
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to write to dynamic array."));

  /* Reading data from array */
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = darr[i];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from dynamic array sequentially."));

  /* Reading data from dynamic array randomly*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = darr[rand() % ARR_SIZE];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from dynamic array randomly."));

  std::vector v(ARR_SIZE);
  assert (v.capacity() == ARR_SIZE);

  /* Writing to vector using indices*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    v[i] = rand();
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to write to vector using indices."));
  assert (v.capacity() == ARR_SIZE);

  /* Reading from vector using indices*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = v[i];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from vector using indices, sequentially."));

  /* Reading data from dynamic array randomly*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (int i = 0; i < ARR_SIZE; i++)
  {
    tmp = v[rand() % ARR_SIZE];
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from vector using indices, randomly."));

  std::vector v2(ARR_SIZE);

  /* Writing to vector using iterators*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  std::vector::iterator itr, itr_end;
  for (itr = v2.begin(), itr_end = v2.end(); itr != itr_end; itr++)
  {
    *itr = rand();
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to write to vector using iterators."));


  /* Reading from vector using iterators*/
  gettimeofday (&start, NULL);
  for (itr = v2.begin(), itr_end = v2.end(); itr != itr_end; itr++)
  {
    tmp = *itr;
  }
  gettimeofday (&stop, NULL);
  printtime (start, stop, string ("Time taken to read from vector using iterators."));

  return 0;
}

void printtime (struct timeval& start, struct timeval& end, string str)
{
  double start_time, end_time, diff;

  start_time = ((start.tv_sec) * 1000 + start.tv_usec/1000.0);
  end_time   = ((end.tv_sec) * 1000 + end.tv_usec/1000.0);
  diff = end_time - start_time;

  std::cout << str << " : " << diff << " ms" << std::endl;
}

РЕДАКТИРОВАТЬ

Как было предложено в комментариях, вот дополнительная информация: -

Компилятор: - g++ - 4.5.2
Флаги: - нет (т.е. значения по умолчанию)
Оптимизации: - Нет (Хотел проверить поведение в обычных условиях. Оптимизация могла изменить поведение программы, например, поскольку переменная tmp никогда не используется, шаг чтения вектора/массива может быть вообще пропущен или уменьшен до просто последнее задание.По крайней мере я так понимаю).

задан rajatkhanduja 4 June 2012 в 20:55

0 ответов

Другие вопросы по тегам:

arrays benchmarking performance vector c++

Объяснение теста производительности C++ Array vs Vector [закрыто]

0 ответов

Похожие вопросы: