我们的问题是,在C语言中i++和++i的性能有区别吗?
c++的答案是什么?
我们的问题是,在C语言中i++和++i的性能有区别吗?
c++的答案是什么?
当前回答
@Mark:我删除了我之前的答案,因为它有点轻率,仅凭这一点就应该被打反对票。实际上,我认为这是一个很好的问题,因为它问了很多人的想法。
通常的答案是++i比i++快,毫无疑问,但更大的问题是“什么时候应该关心?”
如果增量迭代器所花费的CPU时间小于10%,那么您可能不会在意。
如果增量迭代器所花费的CPU时间百分比大于10%,则可以查看哪些语句正在进行该迭代。看看你是否可以只增加整数而不是使用迭代器。你有可能做到,虽然在某种意义上可能不太理想,但很有可能你会节省花在那些迭代器上的所有时间。
我曾经见过一个例子,其中迭代器增量消耗了超过90%的时间。在这种情况下,采用整数递增法将执行时间减少了这么多。(即优于10倍加速)
其他回答
即使在没有性能优势的内置类型上也应该使用++i的原因是为了给自己养成一个好习惯。
[执行摘要:如果没有特定的理由使用i++,请使用++i。]
对于c++来说,答案有点复杂。
如果i是一个简单类型(不是c++类的实例),那么C给出的答案(“不,没有性能差异”)成立,因为编译器正在生成代码。
但是,如果i是c++类的实例,则i++和++i将调用其中一个操作符++函数。下面是这些函数的标准组合:
Foo& Foo::operator++() // called for ++i
{
this->data += 1;
return *this;
}
Foo Foo::operator++(int ignored_dummy_value) // called for i++
{
Foo tmp(*this); // variable "tmp" cannot be optimized away by the compiler
++(*this);
return tmp;
}
由于编译器不生成代码,而只是调用运算符++函数,因此没有办法优化掉tmp变量及其相关的复制构造函数。如果复制构造函数的开销很大,则会对性能产生重大影响。
i++有时比++ I快!
对于使用ILP(指令级并行)的x86架构,i++在某些情况下可能优于++i。
为什么?因为数据依赖关系。现代cpu可以并行化很多东西。如果接下来的几个CPU周期对i的增量值没有任何直接依赖,CPU可能会省略微码来延迟i的增量,并将其塞到“空闲插槽”中。这意味着您实际上得到了一个“免费”增量。
我不知道ILE在这种情况下走多远,但我认为如果迭代器变得太复杂,并做指针解引用,这可能不会工作。
下面是Andrei Alexandrescu对这个概念的解释:https://www.youtube.com/watch?v=vrfYLlR8X8k&list=WL&index=5
当您将操作符视为值返回函数以及它们的实现方式时,++i和i++之间的性能差异将更加明显。为了更容易理解发生了什么,下面的代码示例将使用int,就像它是一个结构体一样。
++i对变量加1,然后返回结果。这可以就地完成,并且只需要最少的CPU时间,在许多情况下只需要一行代码:
int& int::operator++() {
return *this += 1;
}
但是i++就不一样了。
后递增(i++)通常被视为在递增之前返回原始值。但是,函数只能在完成时返回结果。因此,有必要创建一个包含原始值的变量的副本,增加变量,然后返回包含原始值的副本:
int int::operator++(int& _Val) {
int _Original = _Val;
_Val += 1;
return _Original;
}
当增量前和增量后之间没有功能差异时,编译器可以执行优化,使两者之间没有性能差异。但是,如果涉及到结构或类等复合数据类型,则在增量后调用复制构造函数,如果需要深度复制,则不可能执行此优化。因此,前增量通常比后增量更快,需要的内存更少。
是的。有。
++操作符可以定义为函数,也可以不定义为函数。对于基本类型(int, double,…),操作符是内置的,因此编译器可能能够优化您的代码。但对于定义了++运算符的对象,情况就不一样了。
操作符++(int)函数必须创建一个副本。这是因为postfix ++被期望返回一个与它所保存的值不同的值:它必须将其值保存在一个临时变量中,自增其值并返回临时值。在操作符++(),前缀++的情况下,不需要创建一个副本:对象可以自增,然后简单地返回自己。
下面是关于这一点的一个例子:
struct C
{
C& operator++(); // prefix
C operator++(int); // postfix
private:
int i_;
};
C& C::operator++()
{
++i_;
return *this; // self, no copy created
}
C C::operator++(int ignored_dummy_value)
{
C t(*this);
++(*this);
return t; // return a copy
}
每次调用操作符++(int)都必须创建一个副本,编译器对此无能为力。当有选择时,使用运算符++();这样就不需要保存副本。在很多增量(大循环?)和/或大对象的情况下,它可能很重要。