np.arange 与 C++ iota 的比较，iota 较慢

Question

我写了一小段代码来生成一个整数序列，并将其与np.arange() 进行比较，我发现np.arange() 更快。如果有更快的 C++ 实现，任何人都可以给我一些提示吗？

代码如下：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <ctime>
#include <array>
#include <vector>
#include <numeric>
template <typename T>
std::vector<T> range(T start, T end) {
    size_t N = (int)floor(end - start) + 1;
    std::vector<T> vec(N);
    std::iota(vec.begin(), vec.end(), start);
    return vec;
}

int main() {
    auto start = std::chrono::system_clock::now();
    std::vector<int> x_range = range(0, 1024);
    auto end = std::chrono::system_clock::now();
    std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end - start;
    std::time_t end_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(end);

    std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";
}

Python 代码很简单：

%timeit x = np.arange(0, 1024)

Python 时间：1.51e-6 s C++时间：1.6e-5 s

在这里，Python 比 C++ 实现快 10 倍。

平台： Win10，Visual Studio Community 2017，O2 和 Ox 优化模式。两者的时间顺序大致相同-1.x e-5 s。

Answer 1

谢谢大家，虽然是一道简单的题，但我还是学到了很多。

这里是新代码，与问题中的代码不同，也许同情心会帮助一些新手更好地理解：

#include <iostream>
#include <chrono>
#include <ctime>
#include <array>
#include <vector>
#include <numeric>
#include <iostream>

template <typename T>
std::vector<T> range(T start, T end) {
    size_t N = (int)floor(end - start);
    std::vector<T> vec;
    vec.reserve(N);
    std::iota(vec.begin(), vec.end(), start);
    return vec;
}

int main() {
    auto start = std::chrono::system_clock::now();
    for (int i = 0; i < 100000000; ++i) {
        std::vector<int> x_range = range(0, 1000);
    }
    auto end = std::chrono::system_clock::now();
    std::chrono::duration<double> elapsed_seconds = end - start;
    std::time_t end_time = std::chrono::system_clock::to_time_t(end);

    std::cout << "elapsed time: " << elapsed_seconds.count() << "s\n";
    system("pause");

}

现在 C++ 实现时间：7.14136e-8 s。