c – 多线程性能std :: string

概述我们在使用OpenMP的项目上运行一些代码,我遇到了一些奇怪的事情.我已经包含了一些演示代码的部分内容,以展示我所看到的内容. 测试比较在多线程循环中使用带有std :: string参数的const char *参数调用函数.这些函数基本上什么都不做,所以没有开销. 我所看到的是完成循环所需时间的主要差异.对于执行100,000,000次迭代的const char *版本,代码需要0.075秒才 我们在使用OpenMP的项目上运行一些代码,我遇到了一些奇怪的事情.我已经包含了一些演示代码的部分内容,以展示我所看到的内容.

测试比较在多线程循环中使用带有std :: string参数的const char *参数调用函数.这些函数基本上什么都不做,所以没有开销.

我所看到的是完成循环所需时间的主要差异.对于执行100,000,000次迭代的const char *版本,代码需要0.075秒才能完成,而std :: string版本需要5.08秒.这些测试是在带有gcc-4.4的Ubuntu-10.04-x64上完成的.

我的问题基本上是否这完全是由于std :: string的动态分配以及为什么在这种情况下无法优化掉,因为它是const并且不能改变？

以下代码,非常感谢您的回复.

编译：g -Wall -Wextra -O3 -fopenmp string_args.cpp -o string_args

#include <iostream>#include <map>#include <string>#include <stdint.h>// For wall time#ifdef _WIN32#include <time.h>#else#include <sys/time.h>#endifnamespace{  const int64_t g_max_iter = 100000000;  std::map<const char*,int> g_charIndex = std::map<const char*,int>();  std::map<std::string,int> g_strIndex = std::map<std::string,int>();  class Timer  {  public:    Timer()    {    #ifdef _WIN32      m_start = clock();    #else /* linux & mac */      gettimeofday(&m_start,0);    #endif    }    float elapsed()    {    #ifdef _WIN32      clock_t Now = clock();      const float retval = float(Now - m_start)/CLOCKS_PER_SEC;      m_start = Now;    #else /* linux & mac */      timeval Now;      gettimeofday(&Now,0);      const float retval = float(Now.tv_sec - m_start.tv_sec) + float((Now.tv_usec - m_start.tv_usec)/1E6);      m_start = Now;    #endif      return retval;    }  private:    // The type of this variable is different depending on the platform#ifdef _WIN32    clock_t#else    timeval#endif    m_start;   ///< The starting time (implementation dependent format)  };}bool contains_char(const char * ID){  if( g_charIndex.empty() ) return false;  return (g_charIndex.find(ID) != g_charIndex.end());}bool contains_str(const std::string & name){  if( g_strIndex.empty() ) return false;  return (g_strIndex.find(name) != g_strIndex.end());}voID do_serial_char(){  int found(0);  Timer clock;  for( int64_t i = 0; i < g_max_iter; ++i )  {    if( contains_char("pos") )    {     ++found;    }  }  std::cout << "Loop time: " << clock.elapsed() << "\n";  ++found;}voID do_parallel_char(){  int found(0);  Timer clock;#pragma omp parallel for  for( int64_t i = 0; i < g_max_iter; ++i )  {    if( contains_char("pos") )    {     ++found;    }  }  std::cout << "Loop time: " << clock.elapsed() << "\n";  ++found;}voID do_serial_str(){  int found(0);  Timer clock;  for( int64_t i = 0; i < g_max_iter; ++i )  {    if( contains_str("pos") )    {     ++found;    }  }  std::cout << "Loop time: " << clock.elapsed() << "\n";  ++found;}voID do_parallel_str(){  int found(0);  Timer clock;#pragma omp parallel for  for( int64_t i = 0; i < g_max_iter ; ++i )  {    if( contains_str("pos") )    {     ++found;    }  }  std::cout << "Loop time: " << clock.elapsed() << "\n";  ++found;}int main(){  std::cout << "Starting single-threaded loop using std::string\n";  do_serial_str();  std::cout << "\nStarting multi-threaded loop using std::string\n";  do_parallel_str();  std::cout << "\nStarting single-threaded loop using char *\n";  do_serial_char();  std::cout << "\nStarting multi-threaded loop using const char*\n";  do_parallel_char();  }

解决方法

My question is basically whether this is solely due the dynamic allocation of std::string and why in this case that can’t be optimized away since it is const and can’t change?

是的,这是由于每次迭代时std :: string的分配和复制.

sufficiently smart compiler可能会对此进行优化,但目前的优化器不太可能发生这种情况.相反,你可以自己提升弦：

voID do_parallel_str(){  int found(0);  Timer clock;  std::string const str = "pos";  // you can even make it static,if desired#pragma omp parallel for  for( int64_t i = 0; i < g_max_iter; ++i )  {    if( contains_str(str) )    {      ++found;    }  }  //clock.stop();  // Or use something to that affect,so you don't include  // any of the below Expression (such as outputing "Loop time: ") in the timing.  std::cout << "Loop time: " << clock.elapsed() << "\n";  ++found;}

总结

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