随机访问迭代器的复杂性

Question

我想检查对n个元素数组的迭代是否具有复杂度O（n）？为了对抗编译器优化，我将数组初始化为{-1,1，-1,1 ...}，然后计算所有元素的总和。这是代码：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
const int numIter = 1000;
chrono::system_clock::time_point getTime()
{
    return std::chrono::high_resolution_clock::now();
}
void showDeltaT( const string& text, const std::chrono::system_clock::time_point& t1, std::chrono::system_clock::time_point& t2 )
{
    cout <<
        text <<
        std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>( t2 - t1 ).count() <<
        " milliseconds" <<
        "\n"
        ;
}
void test( int size )
{
    cout << "test for size  " << size << "\n";
    std::vector<int> array( size );
    for ( int i = 0; i < size; i++ )
    {
        array[i] = i % 2 ? 1 : -1;
    }
    auto t1 = getTime();
    int s = 0;
    for ( int i = 0; i < numIter; i++ )
    {
        for ( int k = 0; k < size; k++ )
        {
            s += array[k];
        }
    }
    auto t2 = getTime();
    showDeltaT( "the sum is: " + to_string( s ) + " and the time is ", t1, t2 );
    cout << endl;

}
void main()
{
    test( ( int )1.e6 );
    test( ( int )2.e6 );
    test( ( int )3.e6 );
    test( ( int )4.e6 );
    test( ( int )5.e6 );
    test( ( int )6.e6 );
    test( ( int )7.e6 );
    test( ( int )8.e6 );
    test( ( int )9.e6 );
    test( ( int )10.e6 );
    getchar();
}

令人惊讶的是，我没有得到理想的结果。似乎时间非线性增加：

测试尺寸1000000 总和为：0，时间为121毫秒

测试尺寸2000000 总和为：0，时间为316毫秒

测试尺寸3000000 总和为：0，时间为580毫秒

测试尺寸4000000 总和为：0，时间为828毫秒

测试尺寸5000000 总和为：0，时间为1063毫秒

测试尺寸6000000 总和是：0，时间是1285毫秒

测试尺寸7000000 总和为：0，时间为1521毫秒

测试尺寸8000000 总和为：0，时间为1756毫秒

测试尺寸9000000 总和为：0，时间为1998毫秒

测试尺寸10000000 总和为：0，时间为2260毫秒

你能解释一下这种行为吗？

更新： 正如评论中提到的，依赖性实际上是线性的。是的，它是真实的：

现在出现了新的问题：为什么它的延长没有通过（0,0）？

Answer 1

我的猜测是时间分辨率（毫秒）要小到精确。任何来自外部的“污染”（操作系统执行其他一些任务）都会破坏结果...尝试更苛刻的事情，请为相同的测试获得超过一次运行的执行时间（对于100k元素，请等三次）做一个意思）。如果您真的想测量性能，请看一下这个例子：

http://web.cse.ohio-state.edu/~teodores/download/teaching/cse675.au08/CSE675.02.Performance.pdf