C++性能剖析教程之循环展开

什么是循环展开？

循环展开，英文中称Loop unwinding或loop unrolling，是一种牺牲程序的尺寸来加快程序的执行速度的优化方法。可以由程序员完成，也可由编译器自动优化完成。循环展开最常用来降低循环开销，为具有多个功能单元的处理器提供指令级并行。也有利于指令流水线的调度。

循环展开能从两方面改进程序的性能：

• 减少了不直接有助于程序结果的操作的数量，例如循环索引计算和分支条件。
• 提供了一些方法，可以进一步变化代码，减少整个计算中关键路径上的操作数量。

  循环展开对程序性能的影响

  我们直接以实际代码向大家展示循环展开的作用，首先看未经过循环展开优化的代码：

  
  #include <iostream>
  #include <chrono>
  
  int main(){
   auto start = std::chrono::system_clock::now();
   int sum = 0;
   int count = 10000;
   //循环10000次累加
   for(int i = 0;i < count;i++){ 
   sum += i;
   }
   auto end = std::chrono::system_clock::now();
   std::chrono::duration<double> dura = end - start;
   std::cout <<"共耗时："<< dura.count() << "s" << std::endl;
   return 0;
  }

  类似于上面的这段代码是我们平常工作中经常见到的，函数目的就是求得1+2+……+9998+9999的累加和，每次循环把i累加到sum变量上，循环次数一共10000次。代码运行结果如下：

  

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