Что быстрее индексы или указатели?

Question

[Acaunt]

Допустим у меня есть следующие переменные:

int a[N] = { случайные числа };
int b[N] = { случайные числа };
int c[N];

Какой код будет выполняться быстрее?

С помощью индекса:

for (size_t i = 0; i < N; ++i) {
c[i] = (b[i] == 0) ? b[i] : (a[i] / b[i]);
}

Или с помощью указателей

int* it_a = a;
int* it_b = b;
for (auto& it_c : c) {
it_c = (*it_b == 0) ? *it_b : (*it_a / *it_b);
++it_a;
++it_b;
}

Пока я склоняюсь к тому, что указатели быстрее, так как в отличие от индексов не происходит постоянное складывание с указателем массива.

Я пробовал проводить тесты на компьютере, но у меня не достаточно памяти для тестов с большими массивами, а то что я пробовал разница в 1-2 мс, в пользу указателей, или вообще равны.

Comments

[Everything_is_not_so_bad]

а какой код выглядит чище и понятнее?

[Acaunt]

Иерокопус Таманский, тут вопрос не про чистоту.

[Everything_is_not_so_bad]

у меня не достаточно памяти для тестов с большими массивами

насколько большими?

Answer 1

[Wataru]

Зависит от модели процессора, версии и опций компилятора и немножечко фазы луны. В целом без разницы.

Практический совет - лучше писать через индексы, ибо так понятнее и больше шансов что компилятор там все наоптимизирует (например, он сможет векторизовать работу через какие-нибудь SSE инструкции процессора).

Совет по бенчмарку - если памяти не хватает, стоит по одному достаточно большому массиву пройтись 10000 раз. А лучше использовать готовые фреймворки для измерения скорости, вроде того де gbenchmark.

Еще, иногда полезно посмотреть на ассемблерный выхлоп. Вот, например, что происходит при -O3 опции компилятора. Он генерирует вообще идентичный код для обеих функций (развернув циклы)! И даже при -O2 оно одинаковый код выдает.

Без оптимизаций код разный, но там все не так как вы думаете. Вместо инструкции mov eax, dword ptr [rax + 4*rcx] в варианте с индексами используется инструкция mov eax, dword ptr [rax] для указателей. Это самое "складывание с указателем массива" вообще не отдельная операция - а вариант адрессации в инструкции mov. Они могут вообще одинаковое количество тактов занимать, это надо мануал по конкретной архитектуре процессоров читать.