Почему цикл по массиву с использованием индексации массивов медленнее, чем для доступа к указателю?

Question

Я читаю книгу Кочана «Программирование на C». В разделе «Указатель и массивы» на с. 264 он говорит:

В общем, процесс индексации массива занимает больше времени для выполнения, чем делает процесс доступа к содержимому указателя. На самом деле, это одна из основных причин, почему указатели используются для доступа к элементам массива - генерируемый код обычно более эффективен. Конечно, если доступ к массиву обычно не последователен, то указатели ничего не выполняют, поскольку это проблема, поскольку выражение * (указатель + j) занимает столько же времени, сколько и массив выражений [j] ,

Может кто-нибудь объяснить, что быстрее, чем что? В частности, если скорость массива [j] = скорость * (указатель + j), то что такое процесс индексации массива и что такое процесс доступа к содержимому указателя? Кроме того, есть вопросы и ответы на SO, в которых упоминается, что массив [j] преобразуется в * (массив + j) во время компиляции, поэтому не должно быть никакой разницы.

Основная информация: Пожалуйста, дайте мне очень простой пример того, что говорит Кочан. 2 фрагмента кода и указать быстрее, не нужно объяснять, почему это правда.

Answer 1

Посмотрите на сниппета

int arr[5] = {0}; 
int *p = arr; 
int c = 1; 

Теперь увидеть петлю 1:

for(int i = 0; i < 5; i++) 
    arr[i] = c++ + 1; 

петля 2:

for(int i = 0; i < 5; i++) 
    *p++ = c++ + 1; 

Разница между этими двумя петлями является их тело. Первый цикл содержит arr[i] = c++ + 1. Это эквивалентно *(arr + i) = c++ + 1. Что это значит от *(arr + i)?
Это означает, что:

• Fetch базовый адрес указателя.
• Извлечь значение i
• Добавить значение i на базовый адрес.
• Выделить окончательный адрес.

В то время как в случае тела *p++ средств второго контура в:

• Извлекает значение p
• разыменовать адреса перед его приращением.
• Увеличьте адрес на 1.

Конечно, второй будет выполняться быстрее. Но теперь современные компиляторы достаточно умны, чтобы оптимизировать эти коды, и, скорее всего, вы получите тот же результат для обоих циклов.