Question

在更新所有粒子的函数中，我有以下代码：

for (int i = 0; i < _maxParticles; i++)
{
    // check if active
    if (_particles[i].lifeTime > 0.0f)
    {
        _particles[i].lifeTime -= _decayRate * deltaTime;
    }
}

这会根据经过的时间减少粒子的寿命。它会在每个循环中计算出来，所以如果我有10000个粒子，那么它不会非常高效，因为它不需要（它不会被改变）。

所以我想出了这个：

float lifeMin = _decayRate * deltaTime;

for (int i = 0; i < _maxParticles; i++)
{
    // check if active
    if (_particles[i].lifeTime > 0.0f)
    {
        _particles[i].lifeTime -= lifeMin;
    }
}

这计算一次并将其设置为每个循环调用的变量，因此CPU不必每次循环计算它，理论上会提高性能。

它会比旧代码运行得更快吗？或者发布编译器是否进行了这样的优化？

我写了一个比较两种方法的程序：

#include <time.h>
#include <iostream>

const unsigned int MAX = 1000000000;

int main()
{
    float deltaTime = 20;
    float decayRate = 200;

    float foo = 2041.234f;

    unsigned int start = clock();

    for (unsigned int i = 0; i < MAX; i++)
    {
        foo -= decayRate * deltaTime;
    }

    std::cout << "Method 1 took " << clock() - start << "ms\n";

    start = clock();

    float calced = decayRate * deltaTime;

    for (unsigned int i = 0; i < MAX; i++)
    {
        foo -= calced;
    }

    std::cout << "Method 2 took " << clock() - start << "ms\n";

    int n;
    std::cin >> n;
    return 0;
}

调试模式的结果：

Method 1 took 2470ms
Method 2 took 2410ms

结果处于发布模式：

Method 1 took 0ms
Method 2 took 0ms

但这并不奏效。我知道它并没有完全相同，但它提出了一个想法。在调试模式下，它们大致需要相同的时间。有时方法1比方法2更快（特别是数量更少），有时方法2更快。在释放模式下，需要0 ms。有点奇怪。

我尝试在游戏中测量它，但是没有足够的粒子来获得清晰的结果。

修改我尝试禁用优化，并使用std::cin让变量成为用户输入。结果如下：

Method 1 took 2430ms
Method 2 took 2410ms

Answer 1

这几乎肯定会产生什么不同，至少如果有的话你用优化编译（当然，如果你关心的话）性能，你正在编译优化）。最优化的问题被称为循环不变代码运动，并且是普遍的实施（并已经实施了大约40年）。

另一方面，可能有意义使用单独的变量无论如何，要使代码更清晰。这取决于应用程序，但是在许多情况下，给表达式的结果命名可以代码更清晰。（在其他情况下，当然，投入了很多额外的变量可以使它不那么清晰。这一切都取决于应用程序。）在任何情况下，对于这样的事情，尽可能清楚地编写代码首先，然后，如果（并且仅当）存在性能问题，个人资料，看看它在哪里，并修复它。

编辑：

非常清楚：我一般都在讨论这种代码优化。在您显示的确切情况下，由于您不使用foo，编译器可能会完全删除它（和循环）。

Answer 2

理论上，是的。但是你的循环非常简单，因此需要进行大量优化。

尝试使用-O0选项禁用所有编译器优化。

发布运行时可能是由编译器静态计算结果引起的。

我非常有信心，任何体面的编译器都会用以下代码替换你的循环：

foo -= MAX * decayRate * deltaTime;

和

foo -= MAX * calced ;

您可以根据某种输入（例如命令行参数）设置MAX大小以避免这种情况。

预先计算的变量是否比在循环中每次计算它更快？

2 个答案: