編譯器優化如何影響數據加載速度？

我測試了三個C++程序代碼，其中將數據從內存加載到CPU，執行簡單的+或x操作（在此計算時間），然後報告結果。這三個代碼具有相同的結構，但具有不同的數據類型（int，double，float）。編譯器優化如何影響數據加載速度？

測試結果是：當兩個代碼的數據大小都是2倍時，時間是2倍。

但是，我有以下意見。

觀察1：當不使用優化時，時間減慢2倍。但是，由於加載時間（瓶頸）不應該受編譯器影響，這很奇怪。觀察2：當不添加編譯器優化並且數據大小固定（256MB，512MB，1024MB，2048MB，512MB）時，雙類型程序代碼的時間比整型和浮點類型程序代碼快兩倍。 4096MB）。這也很奇怪，因爲double應該是最慢的一個。

備註觀察2：當我添加編譯器優化（O，O2，O3）時，這三個代碼的時間是相似的。

的attched代碼是在這裏：

int main() 
{ 
    float value; 
    double totalTimeDifference; 

    const int numberOFElements=178956970; //4GB for 6 arrays in total 
    float*FLOAT_Array_one=new float[numberOFElements]; 
    float*FLOAT_Array_two=new float[numberOFElements]; 
    float*FLOAT_Array_three=new float[numberOFElements]; 
    float*FLOAT_Array_four=new float[numberOFElements]; 
    float*FLOAT_Array_five=new float[numberOFElements]; 
    float*FLOAT_Array=new float[numberOFElements]; 

    srand(time(NULL)); 
    for(int i=0;i<numberOFElements;i++) 
    { 
     FLOAT_Array_one[i]=rand()% 400; 
     FLOAT_Array_two[i]=rand()% 400; 
     FLOAT_Array_four[i]=rand()% 400; 
     FLOAT_Array_five[i]=rand()% 400; 
    } 

    timeval tim1; 
    timeval tim2; 
    gettimeofday(&tim1,NULL); 

    //****************************// 
    for(int i=0;i<numberOFElements;i++) 
    { 
     FLOAT_Array[i]=FLOAT_Array_one[i]+FLOAT_Array_two[i]; 
    } 
    //****************************// 

    //****************************// 
    for(int i=0;i<numberOFElements;i++) 
    { 
     FLOAT_Array_three[i]=FLOAT_Array_four[i]*FLOAT_Array_five[i]; 
    } 
    //****************************// 
    gettimeofday(&tim2,NULL); 

    double t1=tim1.tv_sec+(tim1.tv_usec/1000000.0); 
    double t2=tim2.tv_sec+(tim2.tv_usec/1000000.0); 

    for(int i=0;i<numberOFElements;i++) 
    { 
     if(i%2==0) 
      value=value+FLOAT_Array[i]+FLOAT_Array_three[i]; 
     else 
      value=value-FLOAT_Array[i]-FLOAT_Array_three[i]; 
    } 

    totalTimeDifference=t2-t1; 
    cout<<value<<endl; 
    cout<<totalTimeDifference<<endl; 
}

來源

2017-01-14 user295106

惡魔的細節。如果沒有看到代碼（並且猜測生成的程序集），我們只能猜測實際發生的事情。 – Mat

非優化代碼的時序並不令人感興趣，因爲您告訴編譯器「不要急於使其更快」。所以它不會，程序可能包含大量不必要的代碼。 –

我在這裏添加了代碼。這是浮動版本。 – user295106

一些猜測：

因爲你是在這兩個時間檢查之間的「加載」做算術運算，可以使用SSE僅在優化時纔會流式傳輸浮點數學指令。這應該會導致顯着的加速。
如果您使用的是64位操作系統，則對於兩個半字的內存訪問需要的時間比完整的一個要多。在一個64位程序中，一個浮點只佔用32位，隨後對半字的訪問花費的時間比單個訪問整個單詞的時間多。然而，我不瞭解的部分是如何優化能夠解決這個問題。

來源

2017-01-14 09:49:43 CodeLurker

編譯器優化如何影響數據加載速度？

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