如何在 Debug 模式下加速这段 STL 代码？答案

【问题标题】：How to speed up this piece of STL code in Debug mode?如何在 Debug 模式下加速这段 STL 代码？
【发布时间】：2022-08-18 15:18:24
【问题描述】：

以下代码在调试模式下运行大约需要 700 毫秒 (Visual Studio 2017)。我已经阅读了很多关于如何加快速度的问题，但我尝试的大多数事情似乎都没有任何效果。

通过将编译器标志一分为二，我发现主要的减速来自/RTC1//RTCs（与/RTCu）和/Od（与/O2）。（我之前在cmets中说过他们没有太大的影响，但是我一直在运行Debug/x86配置，同时修改Debug/x64配置...）_ITERATOR_DEBUG_LEVEL有一个可衡量的，但可以忽略不计的影响，我不要太担心释放模式的剩余差异。

我的目标是只修改一段代码（理想情况下，一个只有 std::equal 调用的函数），这对于常规调试并不重要。我已经能够通过#pragma runtime_checks 降低运行时“本地”（不更改全局项目选项），基本上是在对抗/RTCs；但似乎对#pragma optimize 也不起作用。

#pragma runtime_checks 的文档说

您不能启用编译器选项未启用的运行时检查。

// Debug (Default, /Od and /RTC1): 700 ms
// Debug (/Od /RTCs): 700 ms
// Debug (/Od /RTCu): 200 ms
// Debug (/Od /RTC1 with #pragma runtime_checks at main): 440 ms
// Debug (/Od /RTC1 with #pragma runtime_checks at top): 220 ms
// Debug (/Od): 200 ms
// Debug (/O2): 60 ms
// Debug (/O2 with _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 0): 50 ms
// Release: 20 ms

#pragma runtime_checks( \"s\", off )
#pragma optimize( \"gsy\", on )
#define _ITERATOR_DEBUG_LEVEL 0

#include <algorithm>
#include <chrono>
#include <iostream>
#include <fstream>

using namespace std;
using clk = chrono::steady_clock;

// #pragma runtime_checks( \"s\", off )
int main()
{
  const ifstream is(R\"(C:\\Windows\\explorer.exe)\", ios::binary);

  auto begin = clk::now();
  equal(
    istreambuf_iterator<char>(is.rdbuf()),
    istreambuf_iterator<char>(),
    istreambuf_iterator<char>(is.rdbuf())
  );
  auto end = clk::now();

  cout << chrono::duration_cast<chrono::milliseconds>(end - begin).count();
  cout << \" ms\" << endl;
}

我怀疑#pragma optimize 存在类似的情况，因为您无法启用编译器选项未启用的优化。这可能是真的吗？还有什么我可以尝试在本地强制优化的吗？

没有什么可以尝试的。就是这样。
调试模式不是为了速度，而是为了调试。为什么要快速调试构建？
以下代码需要 700 毫秒才能运行-- 除非你是超级英雄“闪电侠”，否则 700 毫秒对人类来说不算什么。
您可以将需要调试的代码放在它自己的文件中，并将该文件设置为不优化，同时优化其余文件：stackoverflow.com/q/16515165/4342498
另一种选择是围绕要调试的代码构建minimal reproducible example，这样您就可以使用要测试的代码。

标签： c++ performance debugging visual-c++ stl

【解决方案1】：

首先，永远不要将_HAS_ITERATOR_DEBUGGING 或其他标准库配置宏的定义放在源文件中。将它们放在您的项目选项中。否则，您将陷入 ODR 错误（MSVC 非常擅长捕捉，但没有任何意义）。

但是对于你的主要问题，很多 MSVC 的标准库调试检查——尤其与 iostreams 相关的那些 - 不能通过宏控制，因为它们存在于预构建的库中。它归结为您是链接到调试标准库还是发布标准库，而不是头文件看到的内容。标准库 LIB/DLL 甚至不知道您是否启用了迭代器调试，因为它们是在没有使用 #defines 的情况下编译的。

因此，如果您的减速是在标准库的调试版本中，那么除了切换到标准库的非调试版本之外，您无能为力。（顺便说一句，即使在调试配置中也可以工作，禁用优化并设置其他调试友好的编译选项。）

【讨论】：