为什么向量求和的rangev3实现比STD等效慢？

Question

我正在考虑在我的库中使用rangev3。我喜欢rangev3的语法，但优先考虑的是性能。该库运行许多矢量乘法和加法运算，大多数长度为128个样本。我使用Google基准来评估例如两个向量的相加。Ranges版本比STD版本慢得多（对于较短的向量长度，其速度几乎慢10倍）。这有些令人惊讶，因为通常声称rangev3（以及C ++ 20中将来的std :: ranges）具有良好的性能。

我在这里如何使用rangev3是否存在问题？还是与编译器无法很好地展开rangev3代码有关？还是仅对于许多菊花链式操作才会显示rangev3的性能提升？

注意：output = rng1;由于向量长度是相同的，因此分配不应分配内存（我尝试使用range :: copy，但是它变慢了100倍）。我试图对向量A和B进行预初始化和随机化，但没有发现任何区别。我确实注意到，如果我在管道中有更多操作，则STL和ragesv3之间的差距会缩小，但仅适用于长向量（5个连续操作高于32000）。

下面是一个包含性能指标的独立示例。我在带有-O3标志的4核i7 MacBook Pro上运行C ++ 17 LLVM libc ++。

#include <range/v3/all.hpp>
#include "benchmark.h"

static void AddBenchmark(benchmark::State& state) {
  const size_t length = state.range(0);

  std::vector<double> B(length);
  std::vector<double> A(length);
  std::vector<double> output(length);

  while (state.KeepRunning()) {
    std::transform(A.begin( ), A.end( ), B.begin( ), output.begin(), std::plus<>( ));
    benchmark::ClobberMemory(); // Force output to be written to memory.
  }
}
BENCHMARK(AddBenchmark)->RangeMultiplier(8)->Range(1<<7, 1<<20);


static void AddRangesBenchmark(benchmark::State& state) {
  const size_t length = state.range(0);

  std::vector<double> B(length);
  std::vector<double> A(length);
  std::vector<double> output(length);

  while (state.KeepRunning()) {
    auto rng1 = ranges::view::transform(A, B, std::plus<>( ));
    output = rng1;
    benchmark::ClobberMemory(); // Force output to be written to memory.
  }
}
BENCHMARK(AddRangesBenchmark)->RangeMultiplier(8)->Range(1<<7, 1<<20);

BENCHMARK_MAIN();

哪个输出

AddBenchmark/128                 30.3 ns         30.2 ns     23194091
AddBenchmark/512                  121 ns          121 ns      5758094
AddBenchmark/4096                1917 ns         1906 ns       417300
AddBenchmark/32768              25054 ns        24795 ns        28182
AddBenchmark/262144            385913 ns       382803 ns         1718
AddBenchmark/1048576          2100095 ns      2096442 ns          328
AddRangesBenchmark/128            218 ns          218 ns      3131249
AddRangesBenchmark/512            579 ns          579 ns      1169688
AddRangesBenchmark/4096          5071 ns         5069 ns       123231
AddRangesBenchmark/32768        50702 ns        50649 ns        14382
AddRangesBenchmark/262144      482216 ns       481333 ns         1288
AddRangesBenchmark/1048576    3349331 ns      3347475 ns          200

Answer 1

（太长了，无法评论）

当我尝试编译这段代码时，我得到：

<source>:1468:14: error: no match for 'operator=' (operand types are 'std::vector<double>' and 'ranges::transform2_view<ranges::ref_view<std::vector<double> >, ranges::ref_view<std::vector<double> >, std::plus<void> >')
 1468 |     output = rng1;

我认为这是一个合法的错误。那么，也许您复制粘贴错误了？或者你想::to<std::vector<double>>()在那里使用？