已经广泛讨论了C ++向量和普通数组之间的性能差异，例如here和here。通常讨论得出结论，当使用[]运算符访问并且编译器启用内联函数时，向量和数组在性能方面类似。这就是预期的原因，但我遇到的情况似乎并非如此。以下几行的功能非常简单：采用3D体积并交换并应用某种3D小面具一定次数。根据{{1}}宏，卷将被声明为向量，并通过VERSION运算符（at）进行访问，声明为向量并通过VERSION=2访问（{{1} }）或声明为简单数组。
[]可以预期代码将与VERSION=1和#include <vector>
#define NX 100
#define NY 100
#define NZ 100
#define H 1
#define C0 1.5f
#define C1 0.25f
#define T 3000
#if !defined(VERSION) || VERSION > 2 || VERSION < 0
#error "Bad version"
#endif
#if VERSION == 2
#define AT(_a_,_b_) (_a_.at(_b_))
typedef std::vector<float> Field;
#endif
#if VERSION == 1
#define AT(_a_,_b_) (_a_[_b_])
typedef std::vector<float> Field;
#endif
#if VERSION == 0
#define AT(_a_,_b_) (_a_[_b_])
typedef float* Field;
#endif
#include <iostream>
#include <omp.h>
int main(void) {
#if VERSION != 0
Field img(NX*NY*NY);
#else
Field img = new float[NX*NY*NY];
#endif
double end, begin;
begin = omp_get_wtime();
const int csize = NZ;
const int psize = NZ * NX;
for(int t = 0; t < T; t++ ) {
/* Swap the 3D volume and apply the "blurring" coefficients */
#pragma omp parallel for
for(int j = H; j < NY-H; j++ ) {
for( int i = H; i < NX-H; i++ ) {
for( int k = H; k < NZ-H; k++ ) {
int eindex = k+i*NZ+j*NX*NZ;
AT(img,eindex) = C0 * AT(img,eindex) +
C1 * (AT(img,eindex - csize) +
AT(img,eindex + csize) +
AT(img,eindex - psize) +
AT(img,eindex + psize) );
}
}
}
}
end = omp_get_wtime();
std::cout << "Elapsed "<< (end-begin) <<" s." << std::endl;
/* Access img field so we force it to be deleted after accouting time */
#define WHATEVER 12.f
if( img[ NZ ] == WHATEVER ) {
std::cout << "Whatever" << std::endl;
}
#if VERSION == 0
delete[] img;
#endif
}
执行相同的操作，但输出如下：
如果我在没有OMP的情况下编译（我只有两个核心），我会得到类似的结果：
我总是使用GCC 4.6.3和编译选项VERSION=1进行编译（我当然在没有omp的情况下编译时删除了VERSION=0）是否存在我做错的事情，例如编译时？或者我们真的应该期待向量和数组之间的差异吗？
PS：我不能使用std :: array，因为我依赖的编译器不支持C11标准。使用ICC 13.1.2，我得到了类似的行为。
答案 0 :(得分：2)
我尝试了你的代码，用chrono计算时间。
我用clang（版本3.5）和libc ++编译。
clang ++ test.cc -std = c ++ 1y -stdlib = libc ++ -lc ++ abi -finline-functions -O3
对于VERSION 0和VERSION 1，结果完全相同，没有太大区别。它们平均为3.4秒（我使用的是虚拟机，所以速度较慢。）。
然后我尝试了g ++（版本4.8.1），
g ++ test.cc -std = c ++ 1y -finline-functions -O3
结果显示，对于VERSION 0，它是4.4秒（粗略地），对于VERSION 1，它是5.2秒（粗略地）。
然后我尝试使用libstdc ++克服++。
瞧，结果又回到了3.4秒。clang ++ test.cc -std = c ++ 11 -finline-functions -O3
所以，这纯粹是g ++的优化“bug”。