使用指针缓慢迭代字符串答案

【问题标题】：Slow iterating over string using pointers使用指针缓慢迭代字符串
【发布时间】：2013-04-19 09:41:13
【问题描述】：

我很想知道为什么以下解决方案之一比另一个慢得多。让我们考虑以下代码：

// create a very long string
int x,y;
bool b;
char c[10000];

for (x=0;x<10000;x++)
    c[x]='a';
string s(c);

现在我想遍历字符串并将每个字符与其他字符进行比较。第一个解决方案在 5 秒内完成任务：

for (y=0;y<100000;y++){
for (x=0;x<10000;x++){
    b = (s[x]=='a');
}}

21 秒后的第二个：

string::iterator begin = s.begin();
string::iterator end   = s.end();
string::iterator i;

for (y=0;y<100000;y++){
    for (i=begin;i<end;i++){
        b = (*i=='a');
}}

为什么第二个这么慢？

【问题讨论】：

你的编译（优化）设置是什么？如果您没有使用 Release（-O2 或 -O3），那么它根本没有任何意义。实际上，第二个版本（迭代器）应该稍微快一点。
您是否正在测试优化的构建？另外，尝试预增加你的字符串迭代器：++i.
第一个变体应该允许更积极的优化，编译器可以很容易地推断出s 在循环内实际上是恒定的，而在第二个习惯用法中它必须确定没有发生指针别名。
@danilo2：所以教训是：除非您使用的是经过优化的发布版本，否则不要担心性能。调试版本有很多保护措施，因此无法知道哪些部分是实际处理，哪些部分只是调试开销。
@collapsar：哈哈，恢复得很好，我会答应你的。 ;) 但实际上，当你想到它时，每次迭代递增的指针只需要一次加法和一次解引用，而随机访问需要两次加法（索引和地址计算）和一次解引用，这就解释了差异。 :)

标签： c++ performance algorithm profiling std

【解决方案1】：

每次将迭代器与“a”进行比较时，都必须取消引用指针，而不仅仅是比较实际的 char 值。在大多数情况下，这是一个可以忽略不计的差异，但它进行了 1,000,000,000 次迭代，这是很明显的。

【讨论】：