应尽可能避免循环范围？

Question

在我的DirectX程序中,我编写了一个循环,它遍历std :: string然后我运行了性能分析器,并意识到这个循环消耗了极大的CPU时间.当我运行我的程序时,我有大约1300 FPS.所以我决定用这个做点什么,我把基于范围的循环改为典型的迭代.我的意思是我改变了:

for( char c : std_string_name )

至

for(size_t i=0; i<std_string_name.size(); ++i )
{ char c = std_string_name[i]; }

现在我有大约1900 FPS.这不奇怪吗？

接下来我决定测试迭代器本身,没有任何循环体.下面我用我的测试结果链接到屏幕截图.
str是一个长字符串,aa,bb,cc是时钟的倍数.

void main(){

    for(int i=0;i<10;++i)
        str += str;

    clock_t a, b, c;
    clock_t aa, bb, cc;

    a=clock();
    iter1(str);
    aa = clock() -a ;

    b=clock();
    iter2(str);
    bb=clock()-b;

    c=clock();
    iter3(str);
    cc=clock()-c;

}

void iter1( std::string str ){
    for( char c : str ){
    }
}

void iter2( std::string str ){
    for( char &c : str ){
    }
}

void iter3( std::string str ){
    for( size_t i=0;i<str.length();++i){
        char c = str[i];
    }
}

我得到了7017 aa,6739对bb,1130对cc.

为什么范围循环缓慢影响性能呢？你怎么看待这件事？如果有人感兴趣 - 当我通过引用而不是通过值更改传递str时,结果几乎相同.

BTW.我使用MSVS 2012

Answer 1

(从评论中移出)

基于范围的循环使用迭代器,并且由于额外的调试检查,VC++迭代器在调试模式下往往很慢; 一旦处于发布模式,它们应归结为指针,因此应该没有性能差异.

此外,您的测试没有意义,因为:

• 这样的空循环可能只是被优化器优化掉了,所以你只能在未经优化的构建中可靠地运行测试 - 但是在未经优化的构建中,它没有意义,所以测试性能;
• 你只是按一个特定的顺序运行每个测试 - 这可能会产生误导性的信息,例如由于第一个循环中的缓存"预热"(尽管我不认为是这种情况,因为str刚刚被访问构建); 要获得具有统计意义的信息,您必须以随机顺序多次重复测试.