unsigned intをsize_tに変更するとパフォーマンスに影響が出る可能性がありますか？

Question

私はwin32からwin64にいくつかのレガシーコードを移植した後、「データの損失の可能性あり」（What's the best strategy to get rid of "warning C4267 possible loss of data"?）という警告を取り除く最良の戦略は何かを議論した後、私は多くのunsigned intをsize_tで私のコードに置き換えようとしています。

しかし、私のコードはパフォーマンスの点で非常に重要です（私はDebugで実行することすらできません...遅すぎます）。だから、明らかに代わりsize_tを使用して

Elapsed 2756ms 
Elapsed 2748ms 

：x64のためにコンパイルされた

#include "stdafx.h" 

#include <iostream> 
#include <chrono> 
#include <string> 

template<typename T> void testSpeed() 
{ 
    auto start = std::chrono::steady_clock::now(); 

    T big = 0; 
    for (T i = 0; i != 100000000; ++i) 
     big *= std::rand(); 

    std::cout << "Elapsed " << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(std::chrono::steady_clock::now() - start).count() << "ms" << std::endl; 
} 

int main() 
{ 
    testSpeed<size_t>(); 
    testSpeed<unsigned int>(); 

    std::string str; 
    std::getline(std::cin, str); // pause 

    return 0; 
} 

、それは出力：x86用のコンパイル

Elapsed 2185ms 
Elapsed 2157ms 

、それは出力

私は迅速なベンチマークを行いました unsigned intのパフォーマンスに与える影響はわずかです。しかし、それは本当に常にそうです（このようにパフォーマンスをベンチマークすることは難しい）。

unsigned intをsize_tに変更すると、CPUのパフォーマンスに影響します（現在は64ビットオブジェクトが32ビットではなく操作されるようになります）。

Answer 1

間違いなく。現代（さらに古い）CPUでは、64ビットの整数演算が32ビット演算と同じくらい高速に実行されます。演算a * b/cのための私のI7の4600uに

例：

(int32_t) * (int32_t)/(int32_t)：1.3ナノ秒
​​3210：x64のターゲット用にコンパイル1.3ナノ秒

両試験（あなたと同じ目標）。あなたのコードは、整数（ビッグ整数の配列、キツネの一例）の完全な大きなオブジェクトを管理する場合、キャッシュミスが増加を数える場合

Howether、size_t代わりのunsigned intを使用すると、パフォーマンスに影響を与える可能性があり（大きなデータがキャッシュ容量を超えてもよいです） 。パフォーマンスへの影響をチェックする最も信頼できる方法は、どちらの場合でもアプリをテストすることです。 size_tまたはunsigned intのいずれかにtypedefされた独自の型を使用し、アプリケーションのベンチマークを行います。

Answer 2

データ依存性がない場合、少なくともIntelでは、ALUは2つの32ビット演算を並列に実行できます。 size_tが64ビットの場合、1つの操作しか実行できません。あなたはデータDEP持っているので、あなたの例では

は、何の違いは、ありません

次のようなコードでしかし違いを見ることができました（big自体に依存します。）：あなたの場合は

uint32_t a = std::rand(); 
uint32_t b = std::rand(); 
const uint32_t randVal = std::rand(); 

for (int i = 0; i < 10000000; ++i) { 
    a += randVal; 
    b += randVal; 
} 

スイッチaとb〜uint64_tの場合、一度に1つの操作しか実行できないため、ループの実行速度が遅くなる可能性があります。

ALUは16ビット整数と並列に4演算を行うことはできません。また、8ビット演算を8つ行うこともできません。 32ビットデータの場合は2回、64ビットデータの場合は1回です。

注：これは、生成されたマシンコードには表示されません。この並列化はCPUで行われます。

編集：Andrei Alexandrescuのトークのthis partも参照してください。