Question

我正在编写一个突破性克隆。我有一个版本，其中我只有一层深度的结构。此版本以70 fps运行。

为了在代码中更清晰，我决定代码应该有更多的抽象并创建更多的结构。大多数时候我有两个两层三层深的结构。此版本以30 fps运行。

由于除了结构之外还有其他一些差异，我问你：在C中使用大量结构会显着减慢代码吗？

例如在第二个版本上，我正在使用：

struct Breakout
{
   Ball ball;
   Paddle paddle;
   Level* levels;
}

struct Level
{
   Bricks* bricks;
}

所以，我使用了很多次breakout.levels [level_in_play] .bricks [i] .visible例如。这可能是一个原因吗？

感谢。

Answer 1

执行大量指针解除引用可能会影响性能。当你将一个大型结构拆分成较小的结构时，会发生两件事：

访问子结构的成员需要额外的指针取消引用和内存提取，这稍微慢一些，并且
您可以减少locality of reference，这会导致更多缓存未命中和页面错误，并且可能会大幅降低性能。

参考地点的位置可能就是在这里咬你的东西。如果可能的话，尝试在同一个malloc块中分配相关的结构，这会增加它们被缓存在一起的可能性。

Answer 2

首先，猜测问题是什么很容易和诱人。关于猜测的偷偷摸摸的事情是 - 他们有时是正确的。但是为什么猜测，当你能找到堕落的时候确定是什么花时间。 I recommend this approach.

那就是说，这是我的猜测。 malloc和free，如果您在汇编语言级别单步执行它们，可能比您想象的要多得多。我只为结构分配内存，如果我知道我不会以特别高的频率进行。如果我必须以高频率动态分配/解除分配它们，那么有一个免费的已用副本列表是有帮助的，所以我可以从列表中取出它们而不是去malloc所有时间。

尽管如此，请拍一些照片。您可以更快地修复一系列问题并使其成为整批。

Answer 3

添加额外的解除引用层可能会导致一点（非常少）的减速开销。原因是，每个 - ＆gt;编译器看到它意味着它必须进行额外的内存查找和偏移。例如，c->b->a要求编译器将指针c加载到内存中，引用它，偏移到b，取消引用，偏移到a，取消引用，然后将a加载到内存中。这是相当多的记忆工作。执行c.b.a需要初始加载c，一次添加，然后从内存直接加载。那是2次加载而不是5次。

除非在小而紧的环路中进行这种类型的工作，否则它不会蹲下来。如果你在沉重的内部循环中这样做（并且你的编译器没有帮助你），那么它可以加起来。对于这些情况，请考虑缓存最低级别的结构指针并从那里开始工作。

也就是说，无论何时提出表现，第一步都是剖析。没有个人资料，你猜。你已经断言struct derefencing是你性能的根源，但没有最新且有效的配置文件（在发布版本上）你猜测并且可能浪费时间。

Answer 4

本身并不是“很多结构”，而是存在更多内存访问的可能性。然而，“许多间接”更可能是一个原因。您必须考虑生成多少内存访问才能获取实际数据。数据接近度和大小也可能会影响缓存，但分析起来要困难得多。

此外，由于您在评论中提到您正在执行动态内存分配，因此查找分配块所花费的时间是非确定性且可变的。如果在执行算法期间重复分配和释放块（而不是在初始化时预分配），这可能会导致性能下降和变化。

如果您有分析工具，请对代码进行分析，以查看性能影响发生的位置。

C：使用很多结构可以使程序变慢？

4 个答案: