哪些因素导致迭代器在调试模式下如此缓慢（VC ++ 2012）

Question

我有一个10000个随机数（mod 100）的向量，我想计算两个数字中有多少对加起来等于100。我编写了以下内容：

auto noPairsSumTo100 = 0;
const auto itEnd = end(myNums);
for (auto it1 = begin(myNums); it1 != itEnd ; ++it1) {
  for (auto it2 = it1; it2 != itEnd ; ++it2) {
    if (*it1 + *it2 == 100) {
      noPairsSumTo100 ++;
    }
  }
}

在我的机器上，以调试模式运行大约需要21.6秒。如果我将_ITERATOR_DEBUG_LEVEL = 0设置（将_SECURE_SCL和_HAS_ITERATOR_DEBUGGING都设置为0），则执行时间将减少到9.5秒。更换!=比较用<进一步减少了的时间到〜8.5秒。

如果我通过对向量进行索引来实现相同的算法，如下所示：

auto noPairsSumTo100 = 0;
const auto itEnd = end(myNums);
for (auto index1 = 0; index1 < noTerms; ++index1) {
  for (auto index2 = index1; index2 < noTerms; ++index2) {
    if (myNums[index1] + myNums[index2] == 100) {
      noPairsSumTo100 ++;
    }
  }
}

在调试模式下运行大约需要2.1秒。我认为除了迭代器用法之外，这与我可以使算法尽可能接近。我的问题是，是什么使第一个实现比第二个实现花费了大约4倍的时间？

请注意，两种版本的算法都需要大约34毫秒才能在发布模式下运行，因此差异得到了优化。

Answer 1

除了边界检查之外，STL 代码的调试版本会产生大量的函数调用。一些无辜的台词，例如：

if (a.empty())

可以产生多达 8 个（或更多）函数调用。一些（全部？）STL 实现根本没有针对调试构建进行优化。

STL 的一个常见性能问题是开发人员认为函数内联总是有效。事实并非如此。如果调用了太多内联函数，则底部函数不会被内联，并且函数调用开销会对性能造成巨大影响。当有容器的容器时，这种情况很常见：

map< string, map< int, string>>

对外部映射的操作可能会导致内联函数保持正常函数的状态。