Why are my preprocessor-macros slower or faster than manual writing seemingly random?

Yesterday at work, my colleague claimed that preprocessor macros were slower than writing variables and functions manually. The context is that we have a class in which member variables are sometimes added and for each of these member variables, 3 different methods have to be created in exactly the same pattern. We had these generated automatically using macros, as shown below.

struct Bar
{
    long long a;
    long long b;
    long long c;
    long long d;
};

struct Foo
{
    Bar var[1300];
};

typedef std::vector<Foo> TEST_TYPE ;

class A
{
private:
    TEST_TYPE container;

public:
    TEST_TYPE& getcontainer()
    {
        return container;
    }
};

#define createBMember(TYPE, NAME)         
private:                                  
    TYPE NAME;                            
                                          
public:                                   
    TYPE& get##NAME()                     
    {                                     
        return NAME;                      
    }

class B
{
    createBMember(TEST_TYPE, container);
};

double testA()
{
    A a;
    LARGE_INTEGER frequency;
    LARGE_INTEGER startA, endA;

    if (!QueryPerformanceFrequency(&frequency)) {
        std::cerr << "High-Resolution-Timer nicht unterstützt." << std::endl;
        return 1;
    }

    QueryPerformanceCounter(&startA);
    for(size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        a.getcontainer().push_back(Foo());
    }

    QueryPerformanceCounter(&endA);

    return static_cast<double>(endA.QuadPart - startA.QuadPart) / frequency.QuadPart;
}

double testB()
{
    B b;
    LARGE_INTEGER frequency;
    LARGE_INTEGER startB, endB;

    if (!QueryPerformanceFrequency(&frequency)) {
        std::cerr << "High-Resolution-Timer nicht unterstützt." << std::endl;
    }

    QueryPerformanceCounter(&startB);

    for(size_t i = 0; i < 10000; ++i)
    {
        b.getcontainer().push_back(Foo());
    }

    QueryPerformanceCounter(&endB);

    return static_cast<double>(endB.QuadPart - startB.QuadPart) / frequency.QuadPart;
}

//----------------------------------------------------[main]
int main()
{
    double Atest = 0;
    double Btest = 0;

    double AHigh = 0;
    double BHigh = 0;

    double ALow = 10000;
    double BLow = 10000;

    double a;
    double b;

    const uint16_t amount = 30;

    for(uint16_t i = 0; i < amount; ++i)
    {   
        a = testA();

        AHigh = a > AHigh ? a : AHigh;
        ALow = a < ALow ? a : ALow;

        Atest += a;
    }

    for(uint8_t i = 0; i < amount; ++i)
    {   
        b = testB();

        BHigh = b > BHigh ? b : BHigh;
        BLow = b < BLow ? b : BLow;

        Btest += b;
    }

    Atest /= amount; 
    Btest /= amount; 

    std::cout << "A: " << Atest << std::endl;
    std::cout << "B: " << Btest << std::endl;

    auto size = sizeof(Foo);

    return 0;
}

I tried to refute his statement with this test by having a fairly large struct, which I simply append in a vector in each test run.

The strange thing, however, was that although the preprocessor runs before compiling and both classes should therefore be identical, I measured some speed differences. The following observations were made:

  • In debug mode without any optimization, the class that is tested first is faster
  • In release mode with “whole-program-optimization” and other settings, B is faster. The last times were: A: 0.47695, B: 0.430825

This confuses me, because as I said, both classes are identical.

I should also mention that unfortunately, as far as our development environment is concerned, we have to work with a kind of snapshot version of C++11 (Visual Studio 2010). That’s why I can’t use std::chrono for benchmarking, for example.

I haven’t been able to test it with other compilers yet. I also looked at the assembly code on godbolt.org, but didn’t find anything that could make such a big difference.

Admittedly, I’m still a trainee and would classify my skills as more of an amateur. Does anyone have any idea what could be causing this difference in speed?

New contributor

Ccre is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật