為什麼在此基準測試中迭代'std::vector”比'std::array”更快？

迭代效能的困惑：std::array vs. std::vector

在先前的查詢中，發現迭代通過std: :array 明顯比透過std::vector 迭代快。為了修正這些有缺陷的觀察結果，設計了一個新的基準，揭示了一個驚人的逆轉：迭代 std::vector 現在明顯更快。

為了避免潛在的最佳化，包含了循環的結果，並且 - O3 標誌已啟用。此外，std::chrono 用於精確計時，隔離循環的執行。

結果是驚人的：

std::array:

$ ./a.out
result: 0
time: 99.554109

std::vector:

$ g++ arrVsVec.cpp -O3
$ ./a.out
result: 0
time: 30.734491

std::vector:

std::vector >

解開謎團

在檢查Godbolt 中的反彙編後，它變成顯然，效能差異源自於進程位址空間內的記憶體頁面駐留。雖然 std::vector 已經指派並填零，但 std::array 儲存在可執行檔的全域 .bss 部分中，且其頁面尚未分頁。

正在解決問題

std::fill_n(v.data(), n, 1); // included in <algorithm></algorithm>

要解決此差異，需要將 std::array 頁面放入位址空間。這可以透過在主函數的開頭添加以下行來實現：

mlock(v.data(), v.size() * sizeof(v[0]));

或者，在Linux 上，使用mlock():

結論 此基準測試強調了頁面駐留在迭代效能中的重要性。透過確保 std::array 和 std::vector 的頁面都存在於位址空間中，可以顯著提高迭代效能。

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