最初のベンチマークではそうではないことが示されているにもかかわらず、std::vector の反復が std::array の反復よりも速いのはなぜですか?

なぜ std::vector 反復が std::array 反復を上回るのか

当初の結論の誤解

当初は欠陥のあるベンチマークstd::array の反復のほうがstd::vector の反復。ただし、ベンチマークを修正すると、std::vector の方が大幅に高速であることが判明しました。

ベンチマークの実装

精度を確保するために、ベンチマークでは次のようないくつかの改善が行われました。

• ループを防ぐための結果の利用最適化
• -O3 速度向上のための最適化フラグ
• 静的変数の干渉のない孤立ループ測定用の std::chrono

結果と説明

ベンチマークの結果から、std::vector の反復が 1 秒以内に完了したことがわかりました。 std::array の反復には約 99 ミリ秒かかりましたが、

この不一致はメモリ ページの動作に起因します。ベンチマークでは、std::array は実行可能ファイルの .bss セクションにあったため (ゼロ初期化)、そのメモリ ページはプロセス アドレス空間にロードされませんでした。逆に、std::vector が割り当てられ、ゼロが埋め込まれていたため、ページが存在していました。

解決策

std::array のページをゼロで事前にフォールトする-filling または Linux で mlock() を使用すると、そのページがアドレス空間に取り込まれ、その反復速度はstd::vector.

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