C与C++的性能存在分配

Question

我是计划参与发展的一个代码写在C语言为蒙特卡洛的分析复杂的问题。这个代码分配的巨大的数据组内存在加速其性能，因此提交人的代码已经选择C，而不是用C++声称，一种可以做出更快和更可靠的(关于内存泄漏)的代码C。

你同意吗？什么会是你的选择，如果你需要存储4至16GB的阵列数据在内存在计算？

Answer 1

肯定C++。默认情况下，没有明显差别的两个， 但 C++提供了一对夫妇的事情C不:

1. 构造/析构函数。这些就让你自动化最存管理、提高可靠性。
2. 每类分配器。这些让你优化分配的基础上如何具体对象设计和/或使用。这可以是特别有用的，如果你需要一个大号的小型对象(得到一个明显的例子)。

底线是，在这方面，C提供了绝对不可能的优势C++。在最坏的情况下，可以做同样的事情在相同的方式。

Answer 2

有是C99的一个特征这是由C ++缺席和潜在地给出了在重数字运算码显著速度增益，那就是关键字restrict。如果你可以使用C ++编译器支持它，那么你就当它涉及到具有优化套件中的额外的工具。这只是一个潜在收益，但：足够的内联可以允许相同的优化，restrict多。它也有无关的内存分配。

如果代码的作者可以证明C和C ++代码分配4-16GB阵列之间的性能差异，那么（一）我很惊讶，但OK，有区别，和（b）有多少的次在程序将要分配这样大的阵列？是你的程序究竟要花费它的时间分配内存的显著量，或者它花费其大部分时间的访问的记忆和做计算？这需要很长的时间来真正的做的有4GB的阵列，它把分配的时间相比较，你应该担心的“事情”的表现是手段，而不是分配的性能什么。短跑多多关照他们如何迅速下车块。马拉松运动员，没有这么多。

您也必须小心你如何基准。你应该比较例如针对malloc(size) new char[size]。如果测试malloc(size)对new char[size]()那么它是因为后者套不公平的比较，内存为0，前者没有。比较反对calloc代替，还要注意malloc和calloc从C ++中（不可能），他们证明可测量更快都可用。

不过说到底，如果作者“拥有”或开工项目，并喜欢用C来写，而不是C ++，那么他应该没有理由与可能，杂散性能声称的决定，他应该说证明它“我更喜欢C，这就是我使用的是什么”。通常，当有人提出有关语言表现这样的要求，和原来的测试是不正确的，你发现性能不为首选语言的真正原因。证明的说法是错误不会真正原因这个项目的作者突然开始喜欢C ++。

Answer 3

有在存储器分配方面C和C ++之间没有真正的区别。 C ++有更多的“隐藏”数据，如虚拟指针等，如果您选择对你的对象的虚方法。但分配字符数组是一样昂贵的C作为C ++中，事实上，他们很可能既使用malloc做到这一点。在性能方面，C ++调用为阵列中的每个对象的构造。请注意，这只是做，如果有一个默认的构造函数不执行任何操作，并优化了。

只要你预先分配数据池，以避免内存碎片，你要善于去。如果您有简单的POD结构不虚方法，没有构造，没有区别。

Answer 4

在C失宠唯一++是它的额外的复杂性 - 结合起来，与谁在使用不正确的程序员，你可以轻松地减慢显着。不使用C ++功能的C ++编译器会给你同样的性能。使用C ++正确，你有一些posisbilities要快。

<强>语言不是您的问题下，分配和遍历大的阵列是

在主致命的错误，你可以使分配（在任何语言）也将16G的内存，它初始化为零，只能用实际值后，以填补它。

在大多数性能提升我会从提高的局部性算法最优化的期望。

根据底层操作系统上，则可能也影响缓存算法 - 例如指示范围memroy的仅依次处理。

Answer 5

用于分配的原始数据，不应该有差C和C++在大多数系统，因为他们通常都使用相同的runtime library机制。我不知道如果这是典型的基准的缺陷，他们还测定的运行时间构造的电话在C++和方便地忘记了包括运行的任何种类的初始代码C。

此外，"更多可靠的(关于内存泄漏)"的说法不抱任何水如果你使用RAII在C++(作为你应该)。除非有人的参照使它泄漏更可靠地使用RAII、智能指针和容器类别将减少潜在渗漏，没有增加。

我的主要关切问题与分配，从存储器将是双重的：

• 如果你越来越接近的物理存储器限制在机器运行的蒙特卡洛的模拟，这是一个很好的方式，以降低性能，因为磁盘很可能会开始鞭打当虚拟存储系统需要开始寻呼很多。虚拟存储器不是"免费"，即使很多人认为它是。
• 数据布局需要仔细考虑以最大限度地处理高速缓存的使用，否则你将部分地失去效益的保持数据的主存在第一位。

Answer 6

如果存储器分配是一个瓶颈中这样的代码，我建议而重新设计，在不改变语言更快分配。如果您分配内存一次，然后进行大量的计算，我希望这些计算是一个瓶颈。如果分配的成本显著，什么是错在这里。

Answer 7

可以使用的在C ++内存分配函数太C家族：两个标准malloc和free，realloc放大/ shring阵列和alloca到栈上分配存储器

如果您new去，它会比实际需要（主要是调试过程中）分配更多的内存和一致性做额外的检查。它也将调用构造函数的类。在一个释放（-O3）建立的差可以忽略不计于大多数应用。

现在什么new带来的是malloc不就是就地new。您可以预先分配一个缓冲区，然后用就地new把你的结构，该缓冲区，从而使“分配”，它是即时的。

所有的一切，我不会在C留下的，因为性能问题了。如果有什么事情，因为班通this指针寄存器，而不是参数像在C相当于你的代码的效率会更高。真正的原因，从C远离是C ++运行时的大小。如果开发嵌入式系统或引导加载程序的程序，你不能嵌入〜4MB运行。然而，对于普通应用，这不会有所作为。

Answer 8

如果你需要存储4-16 GB内存中的数据排列的计算过程中，你的机器只有物理内存2GB，然后呢？

如果你的机器具有的物理内存16GB？是否操作系统占用没有物理存储器？

是否操作系统甚至允许你4GB，16GB等？

的地址空间

我建议，如果性能是一个重要的实施约束，则理解如何平台，其意图被使用的，功能和执行均远远超过给定相同环境下C和C ++之间的任何可测量的性能差的问题更显著和算法。