C++ vector 内存分配和运行时？

Question

我刚刚编写了一个小型 C++ 程序，只是为了了解 vector 如何与内存一起工作以及在运行时发生了什么。

这是我的代码:

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <ctime>
#include <vector>

int main(){

    clock_t start, end;

    int x;

    std::vector<int> a(5, 100);

    start = clock();

    for(int i = 0 ; i <= 900000000 ; i++){
        x = a[0];
        x = a[1];
        x = a[2];
        x = a[3];
        x = a[4];
    }

    end = clock();

    clock_t duration = end - start;

    double durationPerSec = duration / (double)CLOCKS_PER_SEC;

    std::cout << "Run-time : " << durationPerSec << std::endl;

    return 0;
}

我得到了这个输出:

Run-time : 18.7843

当我通过用动态数组替换 vector 来编写相同的代码时，运行时持续时间更容易接受:

Run-time : 2.9526

我知道这段代码很愚蠢，但我想知道为什么当我使用 vector 时运行时间这么长？那是因为我以错误的方式使用它还是因为有些东西我不明白？

感谢您的回复。

Answer 1

我用 g++ -O0 a.cc 运行它并得到

    Run-time : 18.99

但如果我使用 g++ -O2 a.cc

    Run-time : 0

为了更准确，我用 time ./a.out 运行第二个

time ./a.out
Run-time : 0

real    0m0.009s
user    0m0.002s
sys     0m0.002s

我把循环改成了

for(int i = 0 ; i <= 900000000 ; i++){
    a[0] = i ;
    a[1] = i + a[0];
    a[2] =  a[1] + a[2];
    a[3] = i + a[1] + a[2];
    a[4] = i + a[1] + a[2] + a[3];
    x = a[0];
    x = a[1];
    x = a[2];
    x = a[3];
    x = a[4];
}

然后是g++ -O2的结果是

time ./a.out
Run-time : 1.81

real    0m1.817s
user    0m1.811s
sys     0m0.001s