C ++枚举的使用是否比整数慢？

这确实是一个简单的问题：

我正在编写Go程序。我应该用aQVector<int>或a代表董事会QVector<Player>吗

enum Player
{
    EMPTY = 0,
    BLACK = 1,
    WHITE = 2
};

我想当然会发现，使用Player而不是整数会更慢。但是我想知道还有多少，因为我相信使用enum是更好的编码。

我已经完成了一些有关分配和比较Player的测试（相对于int）

QVector<int> vec;
vec.resize(10000000);
int size = vec.size();


for(int i =0; i<size; ++i)
{
    vec[i] = 0;
}


for(int i =0; i<size; ++i)
{
    bool b = (vec[i] == 1);
}


QVector<Player> vec2;
vec2.resize(10000000);
int size = vec2.size();


for(int i =0; i<size; ++i)
{
    vec2[i] = EMPTY;
}


for(int i =0; i<size; ++i)
{
    bool b = (vec2[i] == BLACK);
}

基本上，它只慢10％。在继续之前，我还有什么要知道的吗？

谢谢！

编辑：10％的差异不是我的想象力，它似乎特定于Qt和QVector。当我使用std :: vector时，速度是相同的

枚举在编译时已完全解析（枚举常量作为整数文字，枚举变量作为整数变量），使用它们不会影响速度。

通常，平均枚举的基本类型不会大于int（除非您输入非常大的常量）；实际上，在§7.2¶5中明确指出：

枚举的基础类型是整数类型，可以表示枚举中定义的所有枚举器值。由实现定义，哪种整数类型用作枚举的基础类型的基础类型，int 除非intunsigned int基础类型不得大于，除非枚举器的值不能适合or。

您应该在适当的时候使用枚举，因为它们通常会使代码更易于阅读和维护（您是否曾经尝试调试充满“幻数”的程序？:S）。

至于结果：您的测试方法可能没有考虑在“正常”机器上运行代码时获得的正常速度波动¹；您是否尝试过多次（100+）次测试并计算时间平均值和标准偏差？结果应该是兼容的：平均值之间的差异不应大于两个标准偏差的RSS ²的1或2倍（假设与往常一样，假设波动的是高斯分布）。

您可以做的另一项检查是比较生成的汇编代码（使用g ++，您可以通过-S开关获取它）。

1. 在“普通” PC上，由于其他任务正在运行，缓存/ RAM / VM状态，...等，您可能会不确定地波动。
2. 平方根的平方根，是标准差平方和的平方根。

通常，使用枚举对性能绝对没有影响。您是如何测试的？

我只是对自己进行了测试。区别在于纯噪声。

刚才，我将两个版本都编译为汇编器。这是每个的主要功能：

整型

LFB1778:
        pushl   %ebp
LCFI11:
        movl    %esp, %ebp
LCFI12:
        subl    $8, %esp
LCFI13:
        movl    $65535, %edx
        movl    $1, %eax
        call    __Z41__static_initialization_and_destruction_0ii
        leave
        ret

播放器

LFB1774:
        pushl   %ebp
LCFI10:
        movl    %esp, %ebp
LCFI11:
        subl    $8, %esp
LCFI12:
        movl    $65535, %edx
        movl    $1, %eax
        call    __Z41__static_initialization_and_destruction_0ii
        leave
        ret

任何有关性能的陈述都基于微基准测试是很危险的。有太多无关紧要的因素使数据倾斜。

枚举不应该慢。它们被实现为整数。

例如，如果您使用Visual Studio，则可以在其中创建一个简单项目

     a=Player::EMPTY;

如果右键单击“开始反汇编”，代码将为

mov         dword ptr [a],0

因此，编译器将替换枚举的值，并且通常不会产生任何开销。

好吧，我做了一些测试，并且整数和枚举形式之间没有太大区别。我还添加了一个char形式，该形式始终快大约6％（这并不奇怪，因为它使用的内存更少）。然后我只使用了char数组而不是向量，速度快了300％！由于尚未提供QVector，因此它可能是数组的包装器，而不是我使用的std :: vector。

这是我使用的代码，是使用Dev Studio 2005中的标准发行版选项编译的。请注意，我对定时循环进行了少量更改，因为问题中的代码可以优化为零（您必须检查汇编代码） 。

#include <windows.h>
#include <vector>
#include <iostream>

using namespace std;

enum Player
{
    EMPTY = 0,
    BLACK = 1,
    WHITE = 2
};


template <class T, T search>
LONGLONG TimeFunction ()
{
  vector <T>
    vec;

  vec.resize (10000000);

  size_t
    size = vec.size ();

  for (size_t i = 0 ; i < size ; ++i)
  {
      vec [i] = static_cast <T> (rand () % 3);
  }

  LARGE_INTEGER
    start,
    end;

  QueryPerformanceCounter (&start);

  for (size_t i = 0 ; i < size ; ++i)
  {
    if (vec [i] == search)
    {
      break;
    }
  }

  QueryPerformanceCounter (&end);

  return end.QuadPart - start.QuadPart;
}

LONGLONG TimeArrayFunction ()
{
  size_t
    size = 10000000;

  char
    *vec = new char [size];

  for (size_t i = 0 ; i < size ; ++i)
  {
      vec [i] = static_cast <char> (rand () % 3);
  }

  LARGE_INTEGER
    start,
    end;

  QueryPerformanceCounter (&start);

  for (size_t i = 0 ; i < size ; ++i)
  {
    if (vec [i] == 10)
    {
      break;
    }
  }

  QueryPerformanceCounter (&end);

  delete [] vec;

  return end.QuadPart - start.QuadPart;
}

int main ()
{
  cout << "   Char form = " << TimeFunction <char, 10> () << endl;
  cout << "Integer form = " << TimeFunction <int, 10> () << endl;
  cout << " Player form = " << TimeFunction <Player, static_cast <Player> (10)> () << endl;
  cout << "  Array form = " << TimeArrayFunction () << endl;
}

编译器应将其转换enum为整数。它们在编译时被内联，因此一旦您的程序被编译，就应该与您自己使用整数完全一样。

如果您的测试产生不同的结果，则测试本身可能有问题。要么是，要么您的编译器的行为异常。

这取决于实现，并且枚举和整数有可能具有不同的性能以及相同或不同的汇编代码，尽管这可能是次优编译器的标志。获得差异的一些方法是：

• QVector可能专门针对您的枚举类型做一些令人惊讶的事情。
• 枚举不会被编译为int，而是会编译为“不大于int的某些整数类型”。int的QVector可能不同于some_integral_type的QVector专门化。
• 即使QVector不是专门的，编译器在对齐内存中的int方面比对齐some_integral_type也可能做得更好，导致当您遍历枚举或some_integral_type的矢量时，缓存的未命中率更高。