c ++步骤作为效率

Question

这是一道关于效率估算原理的题。在我的一个项目中，我遇到了这种情况：一个函数得到两个正整数和 returns 两者中最小的一个。我想知道我通常使用的这种计算步数的方法是否是一种比较准确的估计效率的方法，是否还有其他方法，或者我是否应该总是简单地比较它们的速度运行。

Function(int a, int b)
{
    int lowest = a - b;                   //3 steps, allocating, assigning and calculating
    lowest = lowest * lowest / lowest;    //3 steps, 2 in calculating, 1 in assigning
    //6 steps total

    return lowest;
}

Function(int a, int b)
{
    int lowest;        //1 step in allocating
    if(a > b){         // 2 steps, 1 in comparing, 1 in picking the outcome
        lowest = b;        // 1 step in assigning
                           // Total 4 steps
    }else{
        lowest = a;        // 1 step in assigning
                           // Total 4 steps
    }
    return lowest;
}

在这种情况下，我会选择功能 2，因为它似乎有更少的步骤。

Answer 1

对于这种大小的函数，它几乎肯定无关紧要，因为函数无论如何都会运行这么快。

但是，对于大型计算，该方法绝对可靠。事实上，像这样计算 "steps" 是计算机科学子领域 "analysis of algorithms."

的基础

在实践中，您需要更多的步骤才能真正做到这一点 - 至少数十万，除非这些步骤异常昂贵。

Answer 2

计数步骤是一种分析算法渐近效率的方法。这是衡量算法扩展到更大输入的程度的指标。

但是，要比较两个函数的速度，对于固定的输入大小，我们确实需要查看它们实际执行的速度。在这里计算步数充其量只是一个粗略的指南，因为：

执行的步骤不是 C++ 语句，而是它们编译成的机器代码指令
即使您的每个 C++ 语句都编译为相同数量的指令（它们可能不会），指令也不会全部花费相同数量的时钟周期来执行
即使它们都具有相同的概念延迟，这些函数也可能是内联的，这意味着孤立地考虑它们并没有多大用处。您需要知道它们如何影响每个调用站点的优化代码

关于哪些操作可能比其他操作慢有很多经验法则，但唯一可以确定的方法是在重现您的设置中进行测量尽可能接近实际用例。

备注

在此特定代码中：

版本 1 看起来不会给出正确的结果，但忽略它 - 它有更多的步骤，但它们主要是整数运算，经过大量优化并且通常很快
版本 2 的步骤较少，但其中一个步骤是分支 (if)，这在历史上一直很慢。

一些架构允许两个分支（if 和 else）同时执行，这可能会使其再次变快。它还可能导致分支预测溢出，对其他代码产生连锁反应，从而减慢其他代码的速度。

c ++步骤作为效率

c++ steps as efficiency

c++

performance-estimation

备注