C ++ - 最快的整数类型？

Question

我正在对算法进行基准测试，没有必要知道细节。主要组件是缓冲区（整数的原始数组）和索引器（整数 - 用于访问缓冲区中的元素）。

缓冲区的最快类型似乎是unsigned char，以及short，int，long的有符号和无符号版本。但是char / signed char更慢。差异：1.07x。

对于索引器，有符号和无符号类型之间没有区别。然而，int和long比char和short快1.21倍。

在考虑性能而非内存消耗时，是否应该默认使用某种类型？

注意：缓冲区元素和索引器上使用的操作是赋值，递增，递减和比较。

Answer 1

一般来说，最大的胜利来自缓存。

如果您的数据值足够小以至于它们符合8位，那么您可以在CPU缓存中容纳比使用整数和浪费3个字节/值时更多的数据。如果您正在处理数据块，则可以获得缓存命中的巨大速度优势。

索引的类型不太重要，只要它适合CPU寄存器（即不要在8位CPU上使用long long）它将具有相同的速度

编辑：还值得一提的是测量速度很棘手。您需要多次运行算法以允许缓存，您需要查看CPU上正在运行的其他内容，甚至是其他硬件可能正在中断的内容。除非您非常小心，否则10％的速度差异可能被视为噪音。

Answer 2

这在很大程度上取决于底层架构。通常，最快的数据类型是字宽的数据类型。根据我对IA32（x86-32）的经验，小于/大于字数据类型会导致惩罚，有时甚至会为一个数据读取多个内存。

一旦进入CPU寄存器，通常数据类型长度无关紧要（如果整个数据适合一个寄存器，那就是），但是用它们完成了哪些操作。当然浮点运算成本最高;最快的是添加，减法（也是比较），逐位（移位等）和逻辑运算（和，或......）。

Answer 3

没有关于哪种类型更快或更慢的承诺。 int应该代表机器的自然字长，无论这意味着什么，所以它可能会更快。或者更慢，取决于其他因素。

Answer 4

以下是基本积分类型或扩展积分类型的typedef。

检查快速mod。 你也可以找到其他类型（char）的快速模型。

library is :: cstdint

uint_fast8_t ::我的建议

http://www.cplusplus.com/reference/cstdint/

??你可能需要了解你正在使用的机器的架构!!

Answer 5

据说int在大多数情况下代表机器字。因此int将具有与处理器寄存器相同的长度，因此不会执行任何其他操作来将int放入寄存器而不是返回RAM。

如果你使用char，它比int小4倍（在x86系统上），也比处理器寄存器小4倍。因此，在它被放入RAM之前，它应该被截断。结果是使用了更多的时间。

此外，具有32位寄存器的处理器不能以8位数执行操作。如果将char添加到char中，则它们都将被注册。因此每个寄存器将具有8位char值和24位垃圾。将添加两个32位值，然后结果将被截断为8位。 char和short同时工作的原因是使用了相同数量的附加操作。虽然int没有进行其他操作。

我想补充一点，处理器int和unsigned int完全相同，因为它以相同的方式处理它们。对于某些编译器int和long int也可能相同。

所以最快的整数类型是长度与机器字相同的类型。如果使用尺寸小于机器字的类型，程序将运行得更慢。