Измерение эффективности вектора & lt; unique_ptr & gt; на VS2013?
TL; DR Неправильно ли оптимизатор VS2013 или мои измерения неверны, или глобальный манекен должен быть нестабильным, чтобы тест был действительным или ____?
отказЭто в основном из «академического» интереса, я не ожидал, что различия, которые я вижу, действительно повлияют на любой производственный код.
Вступление: Некоторые мои последние измерения привели меня к этот вопрос потому что я видел значительные различия между std::vector<std::unique_ptr<T> > а также boost::ptr_vector на VS2013. (также см. комментарии там)
Похоже, что для моего конкретного теста, доступ к элементам в boost :: ptr_vector может быть на 50% быстрее, чем при использовании вектора unique_ptr!
Мой тестовый код здесь: http://coliru.stacked-crooked.com/a/27dc2f1b91380cca (Я также воздержусь от включения его в этот вопрос, ниже я приведу фрагменты)
-
gcc 4.8 не сообщает о каких-либо различиях, так что это вещь VS2013.
Start... The timings are as follows for accessing all (1000000) elements 200 times: * St6vectorISt10unique_ptrIjSt14default_deleteIjEESaIS3_EE: 1764 ms * N5boost10ptr_vectorIjNS_20heap_clone_allocatorESaIPvEEE: 1781 ms Dummy output: 500000 -
Мое время для именно тестового кода, с которым связаны:
Start... The timings are as follows for accessing all (1.000.000) elements 200 times: * class std::vector<....>: 344 ms * class boost::ptr_vector<unsigned int,....>: 216 ms Dummy output: 500.000
Цикл тестирования выглядит следующим образом, я также оставлю там длинный комментарий, объясняющий, что я вижу:
template<typename C>
void RunContainerAccess(C& c) {
for (size_t i = 0; i != loop_count; ++i) {
for (auto& e : c) {
// This is relevant:
// If the if-condition is present, VC++2013 will show
// approx. the same runtime for both cases. However,
// if the only line in this loop is assigning the element
// to the pGlobalDummy, *then* ptr_vector will run approx. 50%
// faster than the unique_vector version!
//
// g++-4.8 does not show this behaviour
//
// Note: VS2013 commmand line: (release; /O2; no whole prg opt)
// /GS /analyze- /W3 /Gy /Zc:wchar_t /Zi /Gm- /O2 /sdl /Fd"Release\vc120.pdb" /fp:precise /D "WIN32" /D "NDEBUG" /D "_CONSOLE" /D "_LIB" /D "_UNICODE" /D "UNICODE" /errorReport:prompt /WX- /Zc:forScope /Gd /Oy- /Oi /MD /Fa"Release\" /EHsc /nologo /Fo"Release\" /Fp"Release\simple.pch"//
// Note: http://coliru.stacked-crooked.com/ command line:
// g++-4.8 -std=c++11 -O2 -Wall -pedantic -pthread main.cpp && ./a.out
// if (pGlobalDummy)
pGlobalDummy = PtrShim(e);
}
}
}
Если только строка в цикле обращается к элементу (помещая ptr в глобальную пустышку), тогда может показаться, что оптимизатор VS2013 делает что-то странное. Когда if (pGlobalDummy) присутствует, оба случая одинаковы.
Кто-нибудь может поделиться некоторым светом на это?
Благодаря ответу Говарда я обнаружил, что добавление volatile для глобального манекена изменить ситуацию, т. е. когда глобальный манекен нестабилен, вот так:
extern MyType* volatile pGlobalDummy;
MyType* volatile pGlobalDummy = nullptr;
Циклы работают немного медленнее, но работают точно так же. Должен ли изменчивый иметь значение здесь? Таким образом, тест даже действителен без летучих?
Решение
Я обнаружил ошибку в вашем тесте, которая дает оптимизаторам возможность оптимизировать различными и непредсказуемыми способами. Я не знаю наверняка, что это влияет на ваши результаты. Но это определенно повлияло на мою.
Я использую кончик ствола + libc ++ -O3.
Когда я запускаю ваш код без изменений, я получаю:
Start...
The timings are as follows for accessing all (1,000,000) elements 200 times:
* NSt3__16vectorINS_10unique_ptrIjNS_14default_deleteIjEEEENS_9allocatorIS4_EEEE: 0 ms
* N5boost10ptr_vectorIjNS_20heap_clone_allocatorENSt3__19allocatorIPvEEEE: 0 ms
Dummy output: 500,000
Я изменил выходные единицы на наносекунды и получил:
Start...
The timings are as follows for accessing all (1,000,000) elements 200 times:
* NSt3__16vectorINS_10unique_ptrIjNS_14default_deleteIjEEEENS_9allocatorIS4_EEEE: 32 ns
* N5boost10ptr_vectorIjNS_20heap_clone_allocatorENSt3__19allocatorIPvEEEE: 32 ns
Dummy output: 500,000
Подозрительно, я вставил изменчивый здесь:
extern MyType* <ins>volatile</ins> pGlobalDummy;
MyType* <ins>volatile</ins> pGlobalDummy = nullptr;
но без изменений.
Тогда я заметил, что time[2] не инициализируется, поэтому я:
chron::nanoseconds time[2]<ins> = {}</ins>;
Это сделал это. Теперь, установив единицы обратно в миллисекунды, я получаю:
Start...
The timings are as follows for accessing all (1,000,000) elements 200 times:
* NSt3__16vectorINS_10unique_ptrIjNS_14default_deleteIjEEEENS_9allocatorIS4_EEEE: 394 ms
* N5boost10ptr_vectorIjNS_20heap_clone_allocatorENSt3__19allocatorIPvEEEE: 406 ms
Dummy output: 500,000
Так что мне любопытно, если вы явно обнулите time[2]Вам может понадобиться:
chron::nanoseconds time[2] = {chron::nanoseconds(0), chron::nanoseconds(0)};
влияет ли это на результаты, которые вы видите?
осветление
std::chrono::duration конструктор по умолчанию указан как:
constexpr duration() = default;
Это будет по умолчанию инициализирует duration«s rep если клиент не указывает Список инициализация, например.:
chrono::nanoseconds ns; // default-initialized
когда rep является арифметическим типом, инициализация не выполняется ([dcl.init] / p7 / b3).
Если список клиентов инициализируется, например:
chrono::nanoseconds ns{}; // list-initialized
затем rep является Значение инициализирован ([dcl.init.list] / p3 / b7), а для арифметических типов: Значение инициализация это то же самое, что нулевой инициализации ([Dcl.init] / P8 / b4).
Полный рабочий пример:
#include <iostream>
#include <chrono>
int
main()
{
std::chrono::nanoseconds n1;
std::chrono::nanoseconds n2{};
std::chrono::nanoseconds n3 = {};
std::cout << "n1 = " << n1.count() << "ns\n";
std::cout << "n2 = " << n2.count() << "ns\n";
std::cout << "n3 = " << n3.count() << "ns\n";
}
Для меня при компиляции с -O0 я получаю:
n1 = 0ns
n2 = 0ns
n3 = 0ns
Но компилируя то же самое с -O3, это меняется на:
n1 = 32ns
n2 = 0ns
n3 = 0ns
Другие решения
Других решений пока нет …
detector