为什么我的基准测试在值和索引切片时显示相似的高性能？

怎么入门Golang编程？需要学习哪些知识点？这是新手们刚接触编程时常见的问题；下面golang学习网就来给大家整理分享一些知识点，希望能够给初学者一些帮助。本篇文章就来介绍《为什么我的基准测试在值和索引切片时显示相似的高性能？》，涉及到，有需要的可以收藏一下

type item struct {
    a int
    b [1024]byte
}
 
func benchmarkrange1(b *testing.b) {
    s := make([]item, 1024)
    for i := 0; i < b.n; i++ {
        for _, v := range s {
            _ = v.a
        }
    }
}
 
func benchmarkrange2(b *testing.b) {
    s := make([]item, 1024)
    for i := 0; i < b.n; i++ {
        for i := range s {
            _ = s[i].a
        }
    }
}

现在，看一下基准测试的结果。

go test -bench=benchmarkrange -benchmem main/copy
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: main/copy
cpu: intel(r) core(tm) i7-9750h cpu @ 2.60ghz
benchmarkrange1-12       4577601               260.9 ns/op             0 b/op          0 allocs/op
benchmarkrange2-12       4697178               254.9 ns/op             0 b/op          0 allocs/op
pass
ok      main/copy       3.391s

range切片时不是要复制元素吗？为什么性能一样？当我们按值对切片进行范围调整时，编译器会进行哪些优化？

当我通过编译选项“-gcflags=-n”禁止编译器优化时，我会得到预期的结果：

go test -bench=BenchmarkRange -benchmem -gcflags=-N main/copy
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: main/copy
cpu: Intel(R) Core(TM) i7-9750H CPU @ 2.60GHz
BenchmarkRange1-12         39004             29481 ns/op              27 B/op          0 allocs/op
BenchmarkRange2-12        777356              1572 ns/op               1 B/op          0 allocs/op
PASS
ok      main/copy       3.169s

谁能解释一下编译器如何优化。

正确答案

我已经弄清楚这个问题了。

编译器为什么要优化上面的测试代码？因为代码实际上只取最后一个切片元素的值，所以可以跳过前面的循环操作。

如果是下面的代码，那么编译器将无法优化，必须迭代所有元素。

func benchmarkrange1(b *testing.b) {
    items := make([]item, 1024)
    tmps := make([]int, 1024)
    for i := 0; i < b.n; i++ {
        for j := range items {
            tmps[j] = items[j].id
        }
    }
}

func benchmarkrange2(b *testing.b) {
    items := make([]item, 1024)
    tmps := make([]int, 1024)
    for i := 0; i < b.n; i++ {
        for j, item := range items {
            tmps[j] = item.id
        }
    }
}

使用默认优化，benchmarkrange1 和 benchmarkrange2 中的内部循环都将被编译为具有 1024 次迭代的空循环，就好像您编写了如下所示的内部循环：

    for i := 0; i < 1024; i++ {

    }

在您的两个示例中，编译器足够聪明，可以识别您没有在内部循环内执行任何操作（即，不使用 v、v.a、s[i] 或 s[ i].a)。

go.godbolt.org 是查看 go 编译器生成的程序集的绝佳资源。例如，benchmarkrange1 中的内部循环被编译为以下内容（将 ax 归零，然后循环 1024 次）：

XORL    AX, AX
Range1_pc39:
        INCQ    AX
        CMPQ    AX, $1024
        JLT     Range1_pc39

您可以在此处查看完整的输出，以及（通常）解释不同汇编指令的方便的工具提示： https://go.godbolt.org/z/raTPjTrYG

（为了使您的示例更短，我删除了测试包；实际上并不需要 //go:nosplit 注释，但稍微简化了生成的程序集）。

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