Форум программистов, компьютерный форум CyberForum.ru

С++ для начинающих

Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг: Рейтинг темы: голосов - 23, средняя оценка - 4.70
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
#1

Скорость перебор вектора - C++

06.05.2011, 19:41. Просмотров 3063. Ответов 20
Метки нет (Все метки)

Вектор можно перебирать двумя способами, первый - через итератор
C++
1
2
3
 for (it=pairs.begin();it!=pairs.end();++it){
        printf("%i\n", it);
 }
А можно без использования итераторов, через оператор []
C++
1
2
3
 for (int i=0;i!=pairs.size();++i){
        printf("%i\n", pairs[i]);
 }
Мне кажется что в первом случае оптимизировать код несложно, компилятор поймет что элементы перебираются последовательно и вычислять впринципе ничего не надо, просто смещай указатель на n байт. А во втором случае наверно адрес элемента будет каждый раз вычисляться...
Вопрос, одинаковы ли оба метода по производительности? И если нет, то какой быстрее?

Добавлено через 1 час 46 минут
И ещё попутный вопрос, как точно проверить что 2 итератора указывают на один элемент?
Правильно ли делать так:
C++
1
if(it==it2) {...}
И если да, то гарантирует ли это что они указывают на один и тот же элемент?
Similar
Эксперт
41792 / 34177 / 6122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 57,940
06.05.2011, 19:41     Скорость перебор вектора
Посмотрите здесь:

C++ Скорость перебор элементов vector'a и list'a
C++ Скорость перебор вектора while/for/foreach
C++ Скорость доступа к элементам вектора
Дан список, элементы которого являются координатами вектора. Найти длину вектора C++
Заданы три вектора a(n), b(m), c(k). Вывести наименование вектора, в котором максимальна сумма четных элементов, стоящих на нечетных местах C++
Заданный вектор А, состоящий из n элементов. Переставить компоненты вектора, размещенные после самого элемента вектора А C++
Определить количество положительных элементов вектора С(10) и заменить этим значением минимальный элемент вектора А(5) C++
После регистрации реклама в сообщениях будет скрыта и будут доступны все возможности форума.
ValeryLaptev
Эксперт С++
1035 / 814 / 48
Регистрация: 30.04.2011
Сообщений: 1,658
06.05.2011, 19:50     Скорость перебор вектора #2
Вектор можно еще и с помощью указателей перебирать:
C++
1
2
3
4
5
p = &v[0];
while(p != &v[0]+v.size())
{
        printf("%i\n", *p); ++p;
}
А можно вообще без цикла:
C++
1
2
3
void print(тип d)
{       printf("%i\n", d); }
for_each(v.begin(), v.end(), print);
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
06.05.2011, 19:55  [ТС]     Скорость перебор вектора #3
И все они будут одинаково быстро работать? В мане по php написано что именно в этом языке для перебора массивов рекомендуется использовать for_each, вместо других циклов. А в stl как? Нигде не могу найти рекомендации
А что насчет итераторов, правильно ли я проверяю, указывают ли они на один и тот же элемент?
asics
Freelance
Эксперт C++
2846 / 1783 / 144
Регистрация: 09.09.2010
Сообщений: 3,842
06.05.2011, 19:57     Скорость перебор вектора #4
В С++0x предоставляеться еще такой вариант, модифицированый for()
C++
1
2
3
std::vector<int> a = {6, 2, 7, 4};
for(int &x : a)
  std::cout << x << ' ';
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
06.05.2011, 19:58  [ТС]     Скорость перебор вектора #5
ну прям ужасно много способов, дак всётаки какой самый быстрый?
volovzi
267 / 169 / 8
Регистрация: 14.03.2010
Сообщений: 501
06.05.2011, 21:56     Скорость перебор вектора #6
Самый быстрый, конечно, с помощью прямого доступа — vector[index]. Что неудивительно: при прямом доступе изменяется только одна переменная, а при использовании итераторов приходится оперировать с объектом, внутри которого тоже что-то происходит. Но асимпотическое-то время одинаково, а итераторы удобней и понятней. Так что я советую использовать итераторы.
Nick Alte
Эксперт С++
1605 / 997 / 118
Регистрация: 27.09.2009
Сообщений: 1,923
Завершенные тесты: 1
07.05.2011, 00:35     Скорость перебор вектора #7
Судя по тому, что я видел в сгенерированном коде, самый быстрый способ всё же с итераторами (в векторе они соответствуют обычным указателям), однако прямая индексация если и отстаёт, то ненамного. Впрочем, метод с итераторами (а лучше - с алгоритмом for_each) наиболее универсален и не потребует изменений в коде, в случае замены вектора на другой контейнер.
volovzi
267 / 169 / 8
Регистрация: 14.03.2010
Сообщений: 501
07.05.2011, 00:59     Скорость перебор вектора #8
Итераторы не могут быть быстрее. Потому что действий делать приходится больше.
Проверить можно легко:
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
#include <iostream>
#include <vector>
 
int main() {
    std::vector<int> v(1000000);
    
    clock_t clocks = clock();
    for (int i = 0; i < v.size(); ++i) v[i];
    std::cout << "Индексы: " << double(clock() - clocks) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;
    
    clocks = clock();
    for (std::vector<int>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i) *i;
    std::cout << "Итераторы: " << double(clock() - clocks) / CLOCKS_PER_SEC << std::endl;
 
    return 0;
}
Maxim Prishchepa
Эксперт С++
1920 / 1032 / 74
Регистрация: 29.03.2010
Сообщений: 3,167
07.05.2011, 01:27     Скорость перебор вектора #9
очень похоже на холиварный вопрос :-)
точно сказать не могу, но где-то когда-то слышал\читал\обсуждал и в этом где-то было сказано, что при переборе лучше использовать векторы, чем доставать напрямую элемент, это вроде как быстрее. сейчас уже не помню, чем это обосновывалось.

Добавлено через 2 минуты
Цитата Сообщение от l_a_m Посмотреть сообщение
при переборе лучше использовать векторы,
господи... что я мелю... векторы = итераторы ессно :-)
ValeryLaptev
Эксперт С++
1035 / 814 / 48
Регистрация: 30.04.2011
Сообщений: 1,658
07.05.2011, 08:10     Скорость перебор вектора #10
Самый быстрый, но и самый НЕНАДЕЖНЫЙ, способ - с помощью указателей.
Никогда так не делайте...
Nick Alte
Эксперт С++
1605 / 997 / 118
Регистрация: 27.09.2009
Сообщений: 1,923
Завершенные тесты: 1
07.05.2011, 10:23     Скорость перебор вектора #11
Поскольку итераторы в векторах по сути сводятся к тем же указателям, они выполняются с той же скоростью. То есть, с максимальной. Разумеется, если мы говорим про релизную конфигурацию с оптимизациями. Я видел сгенерированный код, таки да - так быстрее всего. Никаких лишних операций с итераторами не производится. Ну а приведённые volovzi в примере циклы любой вменяемый компилятор (опять же, при включённой оптимизации) вообще соптимизирует под ноль, и времени они не займут совсем.
volovzi
267 / 169 / 8
Регистрация: 14.03.2010
Сообщений: 501
07.05.2011, 14:07     Скорость перебор вектора #12
Nick Alte, gcc — вменяемый компилятор? В нём при любой оптимизации разница одинакова.
Запусти, пожалуйста, на своём "вменяемом" компиляторе и сообщи результаты.
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
14.05.2011, 23:56  [ТС]     Скорость перебор вектора #13
Насколько я знаю, указатели небезопасны, если содержимое вектора каким либо образом меняется при его переборе и происходит переаллокация и указатель указывает уже не на элемент вектора, а куда-то в другое место, где раньше был вектор.
В моём случае мне нужно просто перебрать весь вектор разом. Т.е. во время перебора его содержимое меняться не будет. И при этом переносимость кода не беспокоит, я не собираюсь его переписывать...
Часто мне здесь пишут что компилятор всё оптимизирует, не напрягай типо мозги... но я уже нираз выяснял что это не так.
Всётаки я так и не понял, какой метод быстрее, с учетом того, что вектор состоит из чисел uncigned char?

Добавлено через 29 минут
Мои замеры показали совершенно одинаковое время на всех, но я сомневаюсь что измерял точно...
volovzi
267 / 169 / 8
Регистрация: 14.03.2010
Сообщений: 501
15.05.2011, 00:25     Скорость перебор вектора #14
Kadet89, а мой тест пробовал? Что показывает?
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
15.05.2011, 00:54  [ТС]     Скорость перебор вектора #15
Да тоже как-то неточно, то равны, то одно больше, то другое. На система много всякой дряни работает, точно замерить не удаётся. Если на глаз, если расхождение и есть, то оно не более 10%, думаю здесь не стоит бороться за производительность.
В дебаг режиме вроде индексы выигрывают...
Ещё интересно былобы сравнить все методы также на интеловском компиляторе, возможно там расхождения будут.
Я знаю что контейнер map при компиляции интеловским компилятором перебирается в 200-500 раз быстрее, посравнению с компилятором gcc.
Если у вас есть интеловский компилятор, замерьте пожалуйста индексы, итераторы и указатели на векторе
Nick Alte
Эксперт С++
1605 / 997 / 118
Регистрация: 27.09.2009
Сообщений: 1,923
Завершенные тесты: 1
15.05.2011, 11:36     Скорость перебор вектора #16
Цитата Сообщение от volovzi Посмотреть сообщение
Nick Alte, gcc — вменяемый компилятор? В нём при любой оптимизации разница одинакова.
Запусти, пожалуйста, на своём "вменяемом" компиляторе и сообщи результаты.
Запустил, на вменяемом GCC, переделав Clock на GetTickCount.
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
#include <iostream>
#include <vector>
#include <windows.h>
 
int main() {
        std::vector<int> v(1000000);
 
        unsigned long clocks = GetTickCount();
        for (unsigned int i = 0; i < v.size(); ++i) v[i];
        std::cout << "Индексы: " << double(GetTickCount() - clocks) / 1000.0 << std::endl;
 
        clocks = GetTickCount();
        for (std::vector<int>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i) *i;
        std::cout << "Итераторы: " << double(GetTickCount() - clocks) / 1000.0 << std::endl;
 
        return 0;
}
Результаты - оба 0.
Что и не удивительно, для обоих циклов код вообще не генерируется.

Вот полученный в GCC ассемблерный код для первого цикла:
Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
LBE600:
    .loc 3 8 0
    call    _GetTickCount@0
LVL9:
    .loc 3 8 0 is_stmt 0 discriminator 1
    movl    %eax, %esi
LVL10:
    .loc 3 10 0 is_stmt 1 discriminator 1
    call    _GetTickCount@0
    .loc 3 10 0 is_stmt 0
    movl    %eax, %ebx
Как видим, тут только два вызова GetTickCount подряд. Никакого цикла вообще не осталось, что и неудивительно - в этом цикле не совершается никаких реальных действий и он полностью "вычищается" оптимизатором.
Вот код для второго цикла:
Assembler
1
2
3
4
5
6
7
8
9
LBE575:
    .loc 3 12 0
    call    _GetTickCount@0
    movl    %eax, %esi
LVL19:
    .loc 3 14 0
    call    _GetTickCount@0
LVL20:
    movl    %eax, %ebx
То же самое. Нет действий - нет команд. Вычищено под ноль.
Такие же результаты даёт и Visual Studio.
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
15.05.2011, 15:12  [ТС]     Скорость перебор вектора #17
Я немного переписал код, сделал чтобы каждый элемент становился равен 1, тогда компилятор не вырезает цикл... и ещё размер вектора маловат мне кажется, нужно побольше элементов.
У кого есть и g++ и intel compiler, замерьте пожалуйста индексы, итераторы и указатели на векторе

Добавлено через 15 минут
C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
int main() {
        std::vector<int> v(500000000);
 
 
        double clocks = clock();
        for (unsigned int i = 0; i < v.size(); ++i) v[i]=1;
        printf("Индексы: %f\n", (double(clock() - clocks) / CLOCKS_PER_SEC));
 
 
        clocks = clock();
        for (std::vector<int>::iterator i = v.begin(); i != v.end(); ++i) *i=1;
        printf("Итераторы: %f\n", (double(clock() - clocks) / CLOCKS_PER_SEC));
 
        int *p = &v[0];
        clocks = clock();
 
 
        p = &v[0];
        while(p != &v[0]+v.size())
        {
               *p=1;
               ++p;
        }
 
        printf("Указатели: %f\n", (double(clock() - clocks) / CLOCKS_PER_SEC));
        return 0;
}
Вот как-то так нужно, хотя насчет указателей не уверен. GetTickCount на лине нет...
Прогоните пожалуйста на интеловском компиляторе
Nick Alte
Эксперт С++
1605 / 997 / 118
Регистрация: 27.09.2009
Сообщений: 1,923
Завершенные тесты: 1
15.05.2011, 15:31     Скорость перебор вектора #18
Скомпилированный в gcc пример, в котором в цикле что-то делается, с выбором полной оптимизации и современной процессорной архитектуры, даёт одинаковые времена исполнения.

С выбором архитектуры 386 перебор итераторами компилируется в инструкцию rep stosd, в то время как обычный цикл остаётся циклом. Вот только на современных процессорах изначально замышлявшаяся более эффективной конструкция rep stosd проигрывает по скорости. Тем не менее, никаких "лишних" операций с итераторами в код не встраивается. Итераторы в векторе по эффективности полностью совпадают с указателями, как и задумывалось.
volovzi
267 / 169 / 8
Регистрация: 14.03.2010
Сообщений: 501
15.05.2011, 17:38     Скорость перебор вектора #19
Сознаюсь, был неправ. Сейчас правильно составил тест, время одинаковое.
MoreAnswers
Эксперт
37091 / 29110 / 5898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 43,301
15.05.2011, 20:49     Скорость перебор вектора
Еще ссылки по теме:

STL. Функция, которая будет искать элементы большее среднего арифметического вектора и удалять их из вектора C++
Составить главную программу и функцию. Для данного вектора А(М) найти количество неповторяющихся элементов вектора C++
C++ Изменение вектора. Наибольший элемент вектора
Ошибка с итераторами для целочисленного вектора и вектора структуры C++

Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
Kadet89
2 / 2 / 0
Регистрация: 18.09.2009
Сообщений: 107
15.05.2011, 20:49  [ТС]     Скорость перебор вектора #20
Цитата Сообщение от Nick Alte Посмотреть сообщение
... Вот только на современных процессорах изначально замышлявшаяся более эффективной конструкция rep stosd проигрывает по скорости. ...
Intel вкурсе развития своих процессоров, g++ нет. Я полагаю прирост при смене компилятора должен быть заметен.
Только у меня интеловский что-то не ставится никак
Yandex
Объявления
15.05.2011, 20:49     Скорость перебор вектора
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2017, vBulletin Solutions, Inc.
Рейтинг@Mail.ru