最近碰到一个奇怪的问题, 一个简单的R3对象, 存放在std::vector中.

费解的一幕出现了, 如果vv定义的时候, 为每个元素指定初值, 那么后面对vv进行写操作就飞快.

而如果vv定义的时候, 不指定初值, 那么后面对vv写操作的时候, 就花费大约前一种3倍的时间.

大家知道这是什么原因引起的?

ps1. 后来我不用vector, 直接用new : R3* vv = new R3[POPULATION], 发现也有类似的情况. 如果new 了之后, 直接使用这个数组, 第一次访问的时候肯定慢, 第二次访问就快了. 太神奇了.

ps2. 我曾经怀疑, 是否是第一次使用这片内存后, 这片内存以某种机制被缓存了, 于是就在第一次访问和第二次访问之间, 插入了许多读写其他内存的代码, 可是发现第二次访问, 仍然非常块, 还是很神奇.




下面是代码

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <math.h>
#include <vector>

namespace {

struct R3
{
    R3() {}

    R3(double x, double y, double z)
    {
        m_data[0] = x; m_data[1] = y; m_data[2] = z;
    }

    double m_data[3];
};

static int const POPULATION = 10000000;

inline void time_report (const char* title, clock_t& latest_value)
{
    clock_t now = clock();
    printf("time elapsed for %s : %.8f(s)\n",
            title, (double(now) - double(latest_value)) /CLOCKS_PER_SEC );
    latest_value = now;
};

static const bool FILL_WITH_COMP = true;

}

void test_R3_performance()
{
    clock_t latest_value = clock();

    //std::vector<R3> vv(POPULATION); // <--- uninitialized vector
    std::vector<R3> vv(POPULATION , R3{ 0, 0, 0 });
    
    time_report("allocation finished", latest_value);
    for (int i = 0; i<POPULATION; ++i)
    {
        vv[i] = {(double)i*2, (double)i + 4, (double)i + 6};
    }

    time_report("assignment finished", latest_value);
}

int main()
{
    test_R3_performance();
    return 0;
}
--
FROM 120.244.224.*

你应该把测试写成两个独立的程序做测试
否则你之前的测试用的内存页
还在操作系统里的页缓存里

【 在 xieyf 的大作中提到: 】
: gcc执行结果(带初值):
: time elapsed for allocation finished : 0.04800000(s)
: time elapsed for assignment finished : 0.01400000(s)
: ...................
--
FROM 205.220.129.*

还是这个效果， 现象太稳定了。

???@localhost:~/ttest> ./strange_init  && ./strange_uninit

time elapsed for allocation finished : 0.01931500(s)  <---初始化
time elapsed for assignment finished : 0.01334200(s)

time elapsed for allocation finished : 0.00000200(s)  <---未初始化
time elapsed for assignment finished : 0.01982100(s)


【 在 mvtec 的大作中提到: 】
: 你应该把测试写成两个独立的程序做测试
: 否则你之前的测试用的内存页
: 还在操作系统里的页缓存里
--
修改:xieyf FROM 120.244.224.*
FROM 120.244.224.*

你看下编译出来的机器码，我猜是初始化的时候因为assigment，所以m_data[3]全部进入缓存了，类似pre-fetch，后面访问起来就快。如果用default ctor初始化（并不是没有初始化，是用default ctor初始化），default ctor里并没有访问m_data[3]，所以没有进入缓存
--
FROM 115.199.99.*

改动了一下测试函数， 搞成初始化一半的空间.

居然性能真的介于 初始化和不初始化之间.  我严重怀疑这是 uncommited memory搞得鬼。


void test_R3_performance()
{
    clock_t latest_value = clock();

    std::vector<R3> vv(POPULATION); // <--- uninitialized vector
    //std::vector<R3> vv(POPULATION , R3{ 0, 0, 0 });
  
    for (int i = 0; i<POPULATION/2; ++i) // <-------- key code!
       vv[i] = {0, 0, 0};

    time_report("allocation finished", latest_value);
    for (int i = 0; i<POPULATION; ++i)
    {
        vv[i] = {(double)i*2, (double)i + 4, (double)i + 6};
    }

    time_report("assignment finished", latest_value);
}



【 在 ziqin 的大作中提到: 】
: 你看下编译出来的机器码，我猜是初始化的时候因为assigment，所以m_data[3]全部进入缓存了，类似pre-fetch，后面访问起来就快。如果用default ctor初始化（并不是没有初始化，是用default ctor初始化），default ctor里并没有访问m_data[3]，所以没有进入缓存
--
FROM 120.244.224.*