代码顺序和性能

Question

我想找出哪个更快：结构与数组。所以我写了一个 GO 代码，其中我将 4 个 int 值（1、2、3 和 4）写入结构的成员，然后写入长度为 4 的数组。我试图找出写入所需的时间。

案例 1：首先，我将值写入结构，然后写入数组。在这里我发现数组比结构更快。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

type abc struct {
    a, b, c, d int
}

func main() {

    var obj abc

    t1 := time.Now()
    obj.a = 1
    obj.b = 2
    obj.c = 3
    obj.d = 4
    t2 := time.Since(t1)

    fmt.Println("Struct access time: : ", t2)

    a := make([]int, 4)
    t3 := time.Now()
    a[0] = 1
    a[1] = 2
    a[2] = 3
    a[3] = 4
    t4 := time.Since(t3)

    fmt.Println("Array access time: : ", t4)

}

案例2：其次，我将值写入数组，然后写入结构。在这里我发现结构比数组快。

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

type abc struct {
    a, b, c, d int
}

func main() {

    var obj abc

    a := make([]int, 4)
    t3 := time.Now()
    a[0] = 1
    a[1] = 2
    a[2] = 3
    a[3] = 4
    t4 := time.Since(t3)

    fmt.Println("Array access time: : ", t4)

    t1 := time.Now()
    obj.a = 1
    obj.b = 2
    obj.c = 3
    obj.d = 4
    t2 := time.Since(t1)

    fmt.Println("Struct access time: : ", t2)

}

为什么性能取决于我先写什么？我第一个写的那个似乎比较慢。为什么会这样？

Answer 1

运行任何第一次编写的代码都可能有一些（显着的）开销，例如可能会加载相关代码，许多事情可能会推迟到需要时才进行（例如内部缓冲区）。运行再次做同样的事情可能会花费更少的时间，差异甚至可能是 几个数量级。

每当你想测量执行时间时，你应该运行多次，测量多次运行s的执行时间，并计算平均时间。出于上述原因，从计算中排除第一个（某些）运行也是一个好主意。

在 Go 中，最好和最简单的是使用测试文件和基准函数。阅读 testing 的包文档以获取更多详细信息和示例。

您的案例可以这样进行基准测试：

package main

import "testing"

type abc struct {
    a, b, c, d int
}

func BenchmarkSlice(b *testing.B) {
    a := make([]int, 4)
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        a[0] = 1
        a[1] = 2
        a[2] = 3
        a[3] = 4
    }
}

func BenchmarkStruct(b *testing.B) {
    a := abc{}
    for i := 0; i < b.N; i++ {
        a.a = 1
        a.b = 2
        a.c = 3
        a.d = 4
    }
}

将其保存到类似 something_test.go 的文件中，运行使用 go test -bench .。输出：

BenchmarkSlice-4        2000000000           1.24 ns/op
BenchmarkStruct-4       2000000000           0.31 ns/op

您可以看到使用结构大约 4 倍 快。如果您重新排序基准函数，您将获得相似（非常接近）的结果。

Answer 2

另一个答案解释了时间差异，让我们进入结构与切片。

如果编译器可以在编译时确定切片足够大，那么访问切片和结构的元素将生成相同的代码。当然，在现实中，编译器通常不知道切片有多大，并且会根据您使用的是结构还是切片来应用完全不同的优化，因此为了衡量性能，您必须查看整体程序及其行为，而不仅仅是一个特定的操作。

代码顺序和性能

Order of the code and performance

performance

benchmarking

struct

go

slice