c++ - 为什么我的 Arduino 的计算速度比我的 MacBook air 快 0 到 10 亿？

Question

这是我的 MacBook Air 的 C++ 结果，执行时间:2.692 秒

这是我的 Arduino 代码。它获取“for”之前和之后的时间(以微秒为单位)。
相差 732 微秒，即 0.000732 秒

Answer 1

让我们看看 MSVC 如何在 Debug模式下编译您的代码，就像您正在编译代码一样...

unsigned int max = 1000000000L;
    011643BE  mov         dword ptr [max],3B9ACA00h  
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    011643C5  mov         dword ptr [ebp-14h],0  
    011643CC  jmp         main+37h (011643D7h)  
    011643CE  mov         eax,dword ptr [ebp-14h]  
    011643D1  add         eax,1  
    011643D4  mov         dword ptr [ebp-14h],eax  
    011643D7  mov         eax,dword ptr [ebp-14h]  
    011643DA  cmp         eax,dword ptr [max]  
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    011643DD  jae         main+4Eh (011643EEh)  
{
    n++;
    011643DF  mov         eax,dword ptr ds:[0116F218h]  
    011643E4  add         eax,1  
    011643E7  mov         dword ptr ds:[0116F218h],eax  
}
011643EC  jmp         main+2Eh (011643CEh)  

好的，现在让我们看看 Release模式...

unsigned int max = 1000000000L;
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    00FC1270  mov         eax,dword ptr ds:[00FC4430h]  
{
    n++;
}
std::cout << n;
    00FC1275  mov         ecx,dword ptr ds:[0FC3030h]  
    00FC127B  add         eax,3B9ACA00h  
    00FC1280  push        eax  
    00FC1281  mov         dword ptr ds:[00FC4430h],eax  
    00FC1286  call        dword ptr ds:[0FC3038h] 

注意到区别了吗？ Release模式完全优化了循环。

好的，现在让我们换档，看看 Arduino 是如何做到这一点的。为一些 AVR asm 做好准备...

for(i=0; i<1000000000; i++)
{
 n++;
}
Serial.println(n);
    d8: c8 01           movw    r24, r16
    da: 40 e0           ldi r20, 0x00   ; 0
    dc: 5a ec           ldi r21, 0xCA   ; 202
    de: 6a e9           ldi r22, 0x9A   ; 154
    e0: 7b e3           ldi r23, 0x3B   ; 59
    e2: 2a e0           ldi r18, 0x0A   ; 10
    e4: 30 e0           ldi r19, 0x00   ; 0
    e6: 0e 94 c4 04     call    0x988   ; 0x988 <_ZN5Print7printlnEli>

哇哦!它还优化了循环!编译器是个聪明的小家伙，innit?!?!

...当您仔细想想，执行那么长的循环时，0.0007 秒是不是有点快了？这只够大约 43 个时钟周期的时间——勉强够调用 Serial.println()。