c++ - 为什么 uint32_t 与 uint64_t 速度差异？

Question

尝试了解 g++/cpu 如何在运行时处理整数。

我正在测量以下函数运行需要多长时间:

template<class T>
void speedTest() {
    for(T d=0;d<4294967295u;d++)int number;
}

这个简单的方法将多次运行哑循环 uint32_t 的最大值

当我打电话时:

speedTest<uint32_t>();

该软件平均需要 8.15 秒，但当我调用时:

speedTest<uint64_t>();

该软件平均需要 10.35 秒。

为什么会发生这种情况？

Answer 1

一些可能的原因:

• 一般来说，较大的数据类型需要更多的内存带宽
• 即使循环计数器保存在寄存器内，CPU 也可能会花费更多时间来进行大值计算，特别是在需要多个寄存器的情况下(例如，如果您的 CPU 只有 32 位宽的寄存器)
• 编译器需要发出额外的机器指令来模拟 CPU 不直接支持的任何类型
• 这还取决于优化。这样一个没有副作用的循环可以完全优化，无论int number;如何。 (可能只是 for(T d=0;d<4294967295u;d++); )

您可以通过提供一些程序集来继续您的调查/练习。