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[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound #161366

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[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound #161366

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@philnik777
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@philnik777 philnik777 commented Sep 30, 2025 •
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Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89

@ldionne ldionne marked this pull request as ready for review October 1, 2025 15:24
@ldionne ldionne requested a review from a team as a code owner October 1, 2025 15:24
@llvmbot llvmbot added the libc++ libc++ C++ Standard Library. Not GNU libstdc++. Not libc++abi. label Oct 1, 2025
@llvmbot
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Member

llvmbot commented Oct 1, 2025

@llvm/pr-subscribers-libcxx

Author: Nikolas Klauser (philnik777)

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---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map&lt;int,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map&lt;int,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map&lt;std::string,_int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map&lt;std::string,_int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set&lt;int&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set&lt;int&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set&lt;std::string&gt;::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set&lt;std::string&gt;::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89

Full diff: https://github.com/llvm/llvm-project/pull/161366.diff

3 Files Affected:

  • (modified) libcxx/include/__tree (+42)
  • (modified) libcxx/include/map (+7-3)
  • (modified) libcxx/include/set (+8-4)
diff --git a/libcxx/include/__tree b/libcxx/include/__tree
index 61c910c52c536..ef53bf1fa8364 100644
--- a/libcxx/include/__tree
+++ b/libcxx/include/__tree
@@ -1165,6 +1165,48 @@ public:
   template <class _Key>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI size_type __count_multi(const _Key& __k) const;
 
+  template <bool _LowerBound, class _Key>
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI __end_node_pointer __lower_upper_bound_unique_impl(const _Key& __v) const {
+    auto __rt     = __root();
+    auto __result = __end_node();
+    auto __comp   = __lazy_synth_three_way_comparator<_Compare, _Key, value_type>(value_comp());
+    while (__rt != nullptr) {
+      auto __comp_res = __comp(__v, __rt->__get_value());
+
+      if (__comp_res.__less()) {
+        __result = static_cast<__end_node_pointer>(__rt);
+        __rt     = static_cast<__node_pointer>(__rt->__left_);
+      } else if (__comp_res.__greater()) {
+        __rt = static_cast<__node_pointer>(__rt->__right_);
+      } else if _LIBCPP_CONSTEXPR (_LowerBound) {
+        return static_cast<__end_node_pointer>(__rt);
+      } else {
+        return __rt->__right_ ? static_cast<__end_node_pointer>(std::__tree_min(__rt->__right_)) : __result;
+      }
+    }
+    return __result;
+  }
+
+  template <class _Key>
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator __lower_bound_unique(const _Key& __v) {
+    return iterator(__lower_upper_bound_unique_impl<true>(__v));
+  }
+
+  template <class _Key>
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator __lower_bound_unique(const _Key& __v) const {
+    return const_iterator(__lower_upper_bound_unique_impl<true>(__v));
+  }
+
+  template <class _Key>
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator __upper_bound_unique(const _Key& __v) {
+    return iterator(__lower_upper_bound_unique_impl<false>(__v));
+  }
+
+  template <class _Key>
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator __upper_bound_unique(const _Key& __v) const {
+    return iterator(__lower_upper_bound_unique_impl<false>(__v));
+  }
+
   template <class _Key>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const _Key& __v) {
     return __lower_bound(__v, __root(), __end_node());
diff --git a/libcxx/include/map b/libcxx/include/map
index a63dfec910aae..58840556d42f5 100644
--- a/libcxx/include/map
+++ b/libcxx/include/map
@@ -1269,7 +1269,9 @@ public:
 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 20
 
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const key_type& __k) { return __tree_.lower_bound(__k); }
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator lower_bound(const key_type& __k) const { return __tree_.lower_bound(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator lower_bound(const key_type& __k) const {
+    return __tree_.__lower_bound_unique(__k);
+  }
 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 14
   template <typename _K2, enable_if_t<__is_transparent_v<_Compare, _K2>, int> = 0>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const _K2& __k) {
@@ -1282,8 +1284,10 @@ public:
   }
 #  endif
 
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const key_type& __k) { return __tree_.upper_bound(__k); }
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator upper_bound(const key_type& __k) const { return __tree_.upper_bound(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const key_type& __k) { return __tree_.__upper_bound_unique(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator upper_bound(const key_type& __k) const {
+    return __tree_.__upper_bound_unique(__k);
+  }
 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 14
   template <typename _K2, enable_if_t<__is_transparent_v<_Compare, _K2>, int> = 0>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const _K2& __k) {
diff --git a/libcxx/include/set b/libcxx/include/set
index 75529e7bac6ff..f77dc4821e997 100644
--- a/libcxx/include/set
+++ b/libcxx/include/set
@@ -849,8 +849,10 @@ public:
   }
 #  endif // _LIBCPP_STD_VER >= 20
 
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const key_type& __k) { return __tree_.lower_bound(__k); }
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator lower_bound(const key_type& __k) const { return __tree_.lower_bound(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const key_type& __k) { return __tree_.__lower_bound_unique(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator lower_bound(const key_type& __k) const {
+    return __tree_.__lower_bound_unique(__k);
+  }
 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 14
   template <typename _K2, enable_if_t<__is_transparent_v<_Compare, _K2>, int> = 0>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator lower_bound(const _K2& __k) {
@@ -863,8 +865,10 @@ public:
   }
 #  endif
 
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const key_type& __k) { return __tree_.upper_bound(__k); }
-  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator upper_bound(const key_type& __k) const { return __tree_.upper_bound(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const key_type& __k) { return __tree_.__upper_bound_unique(__k); }
+  _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI const_iterator upper_bound(const key_type& __k) const {
+    return __tree_.__upper_bound_unique(__k);
+  }
 #  if _LIBCPP_STD_VER >= 14
   template <typename _K2, enable_if_t<__is_transparent_v<_Compare, _K2>, int> = 0>
   _LIBCPP_HIDE_FROM_ABI iterator upper_bound(const _K2& __k) {

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@philnik777 @svkeerthy
[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound (#161366)
84eb0d4 
Apple M4:
```
Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89
```
clingfei pushed a commit to clingfei/llvm-project that referenced this pull request Oct 10, 2025
@philnik777 @clingfei
[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound (llvm#161366)
54e10de 
Apple M4:
```
Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89
```
DharuniRAcharya pushed a commit to DharuniRAcharya/llvm-project that referenced this pull request Oct 13, 2025
@philnik777 @DharuniRAcharya
[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound (llvm#161366)
d3be91b 
Apple M4:
```
Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89
```
akadutta pushed a commit to akadutta/llvm-project that referenced this pull request Oct 14, 2025
@philnik777 @akadutta
[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound (llvm#161366)
0df14ae 
Apple M4:
```
Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89
```
espressif-bot pushed a commit to espressif/llvm-project that referenced this pull request Oct 23, 2025
@philnik777 @gerekon
[libc++] Optimize {set,map}::{lower,upper}_bound (llvm#161366)
f789bbf 
Apple M4:
```
Benchmark                                                                                        Baseline    Candidate    Difference    % Difference
---------------------------------------------------------------------------------------------  ----------  -----------  ------------  --------------
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01         -0.00          -25.78
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.94         4.28         -3.66          -46.09
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                   2.73         1.69         -1.03          -37.89
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                11.63         5.52         -6.11          -52.55
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.35
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         7.63         -9.58          -55.67
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.71         3.26         -1.45          -30.71
std::map<int,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.82        10.58        -16.24          -60.55
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                    0.01         0.01          0.00           20.62
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                 7.93         3.61         -4.32          -54.49
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                   2.83         1.98         -0.85          -30.01
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                11.69         5.72         -5.97          -51.06
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                0.28         0.28         -0.00           -1.36
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                            17.21         8.00         -9.21          -53.53
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                               4.70         2.93         -1.78          -37.76
std::map<int,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                            26.54        11.18        -15.36          -57.89
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -3.26
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                        27.46        26.25         -1.22           -4.43
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                          19.17        15.71         -3.46          -18.07
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                        35.33        35.03         -0.30           -0.84
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.45
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                    24.88        24.17         -0.70           -2.83
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.67        11.63         -0.04           -0.32
std::map<std::string,_int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                    31.81        32.33          0.52            1.64
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                            0.04         0.04         -0.00           -2.22
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                        29.91        26.51         -3.40          -11.38
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                          19.69        17.74         -1.95           -9.92
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                        32.55        35.24          2.69            8.25
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                        0.27         0.27         -0.00           -1.74
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                    23.87        26.77          2.91           12.18
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                      11.44        11.81          0.37            3.24
std::map<std::string,_int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                    33.02        32.59         -0.43           -1.29
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01          0.00            0.48
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.83         4.21         -3.62          -46.23
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/32                                                        2.74         1.68         -1.06          -38.81
std::set<int>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                                     22.75        11.12        -11.63          -51.12
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.52
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 17.15         8.40         -8.75          -51.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.63         2.50         -2.13          -46.03
std::set<int>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 28.88        11.05        -17.82          -61.72
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                         0.01         0.01         -0.00           -7.79
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                                      7.80         3.63         -4.16          -53.42
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/32                                                        2.81         1.90         -0.91          -32.44
std::set<int>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                                     21.93        11.35        -10.58          -48.26
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                                     0.28         0.27         -0.01           -3.81
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                                 16.76         7.38         -9.38          -55.98
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                                    4.58         3.10         -1.48          -32.31
std::set<int>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                                 26.95        10.70        -16.25          -60.29
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04          0.00            0.02
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/1024                                             28.08        27.04         -1.04           -3.71
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/32                                               17.53        16.94         -0.58           -3.34
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(existent)/8192                                             32.79        33.28          0.49            1.49
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.06
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/1024                                         25.23        24.38         -0.85           -3.38
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.45        11.68          0.24            2.07
std::set<std::string>::lower_bound(key)_(non-existent)/8192                                         32.30        36.80          4.50           13.95
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/0                                                 0.04         0.04         -0.00           -0.14
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/1024                                             26.71        26.37         -0.34           -1.27
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/32                                               20.07        19.06         -1.02           -5.06
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(existent)/8192                                             36.69        35.50         -1.19           -3.25
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/0                                             0.28         0.28         -0.00           -0.16
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/1024                                         24.48        24.90          0.42            1.73
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/32                                           11.68        11.77          0.09            0.77
std::set<std::string>::upper_bound(key)_(non-existent)/8192                                         33.16        34.12          0.96            2.89
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