为什么在类实例化期间没有CPU消耗？

Question

我创建了一个实例化10亿次类的循环,并且非常惊讶地发现它在0ms内运行并且根据Windows任务管理器没有消耗CPU时间.

正如你从下面的代码中看到的那样,我显然没有对默认构造函数做任何事情,但我假设会有一个重要的CPU命中,然后一遍又一遍地破坏类.有人可以解释为什么没有明显的CPU命中？

class Cmytest {
public:
  int  lookup();
  bool create_rec();
  bool delete_rec();
};

void test() {
  for (int i=0; i<1000000000; i++) {
    Cmytest mytest;
  }
}

int main()
{
  test();
  return 0;
}

在运行上面的测试之后,我想看看如果我在两个不同的线程中运行test()会发生什么(20亿次迭代但不包括代码以保持简洁性)并且没有明显的区别.

请指教,谢谢!

更新:

问这个的原因是因为我经常使用构图,而且我有一个Cmytest成员的类.根据某些数据条件,Cmytest的成员将被执行,而在其他情况下,它什么都不做.这是一个长期运行的Web应用程序,我一直关注效率.

最终更新:

我决定让实例做一些事情(以确保它不仅仅是优化而忽略了什么都不做的循环).我在这里看到了以下成员:

Cmytest::void count(int& i) {
  i++;
}

然后我在循环中调用它:

int iter=0;
void test() {
  for (int i=0; i<1000000000; i++) {
    Cmytest mytest;
    mytest.count(iter);
  }
}

结果是10亿,如果在两个线程中运行,那么20亿是正确的.通过这种方式,我只能推断工作正在进行并且对象正在被重用,这解释了我观察到的效率.

Answer 1

在"as-if规则"下,编译器可以以任何方式转换您的程序,使得可观察的副作用保持不变†.除了返回之外0,您的程序没有可观察到的副作用,因此几乎整个程序都可以解决为空.

即使我们忽略了这一点,当一个对象在循环中声明时,编译器通常会反复重复使用同一个对象,而不必重新分配内存(但需要重新初始化对象).在这个例子中,编译器甚至可以看到对象保持不变,可以重用,而不必重新初始化它.无论如何,你的班级无论如何都没有初始化的状态.

为了演示,如果我在Clang中使用最大优化编译代码,则test函数的结果程序集如下:

_Z4testv:
    .cfi_startproc
    ret

它只是立即返回.

_{†复制省略是一种明确允许的优化,即使它确实修改了程序的可观察副作用.}