почему std :: равно намного медленнее, чем циклический цикл для двух маленьких std :: array?

Я профилировал небольшой фрагмент кода, который является частью большей симуляции, и, к моему удивлению, функция равенства STL (std :: equal) намного медленнее, чем простой цикл for, сравнивая два элемента массива элемент за элементом. Я написал небольшой тестовый пример, который, по моему мнению, представляет собой справедливое сравнение между ними, и разница с использованием g ++ 6.1.1 из архивов Debian не является незначительной. Я сравниваю два четырехэлементных массива целых чисел со знаком. Я протестировал std :: equal, operator == и маленький цикл for. Я не использовал std :: chrono для точного определения времени, но разницу можно увидеть со временем ./a.out.

Мой вопрос, учитывая приведенный ниже пример кода, почему оператор == и перегруженная функция std :: equal (которая, как я полагаю, вызывает оператор ==) требуют около 40 секунд, а рукописный цикл занимает всего 8 секунд? Я использую новейший ноутбук на базе Intel. Цикл for работает быстрее на всех уровнях оптимизации: -O1, -O2, -O3 и -Ofast. Я скомпилировал код с
g++ -std=c++14 -Ofast -march=native -mtune=native

Запустите код

Цикл проходит огромное количество раз, просто чтобы сделать разницу понятной невооруженным глазом. Операторы по модулю представляют собой дешевую операцию над одним из элементов массива и служат для предотвращения оптимизации компилятора вне цикла.

#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<array>

using namespace std;
using T = array<int32_t, 4>;

bool
are_equal_manual(const T& L, const T& R)
noexcept {
bool test{ true };
for(uint32_t i{0}; i < 4; ++i) { test = test && (L[i] == R[i]); }
return test;
}

bool
are_equal_alg(const T& L, const T& R)
noexcept {
bool test{ equal(cbegin(L),cend(L),cbegin(R)) };
return test;
}

int main(int argc, char** argv) {

T left{ {0,1,2,3} };
T right{ {0,1,2,3} };

cout << boolalpha << are_equal_manual(left,right) << endl;
cout << boolalpha << are_equal_alg(left,right) << endl;
cout << boolalpha << (left == right) << endl;

bool t{};
const size_t N{ 5000000000 };
for(size_t i{}; i < N; ++i) {
//t = left == right; // SLOW
//t = are_equal_manual(left,right); // FAST
t = are_equal_alg(left,right);  // SLOW
left[0] = i % 10;
right[2] = i % 8;
}

cout<< boolalpha << t << endl;

return(EXIT_SUCCESS);
}