在 C++ Core Guidelines Per.4 中，为什么坏示例旨在更快？

Question

我最近正在阅读 this，其中指出：

Don’t assume that complicated code is necessarily faster than simple code.

代码复制如下：

例子，很好

// clear expression of intent, fast execution

vector<uint8_t> v(100000);

for (auto& c : v)
    c = ~c;

示例，不好

// intended to be faster, but is often slower

vector<uint8_t> v(100000);

for (size_t i = 0; i < v.size(); i += sizeof(uint64_t)) {
    uint64_t& quad_word = *reinterpret_cast<uint64_t*>(&v[i]);
    quad_word = ~quad_word;
}

我不确定坏例子的目的是什么，为什么想要更快？
为什么它 实际上通常更慢？

Answer 1

通过将指针转换为 64 位整数并对该整数执行按位运算，您可以将 C++ 代码执行的运算次数减少 8 倍。也就是说，所做的假设是性能取决于用 C++ 代码编写的操作数。

Answer 2

编译器会尝试通过使用 SIMD 指令一次执行多个操作来向量化操作（SSE/AVX 在 x86-64 上，其他在其他平台上）。

通过使用 uint64_t 手动向量化，您可以让编译器一次执行 8 个操作，您认为这是对调试构建的改进，但可能会阻止它一次进行更多操作（例如，16 个SSE2，AVX2 为 32，AVX512 为 64），您认为它的发布速度较慢。

在 C++ Core Guidelines Per.4 中，为什么坏示例旨在更快？

In C++ Core Guidelines Per.4, why is the bad example intended to be faster?

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