Производительность оператора Equal против memcmp для примитивных типов данных
Я использовал функцию memcmp для сравнения 2 целых чисел в моем приложении, критичном к производительности. Я должен был использовать это, кроме использования операторов равенства, так как мне приходится иметь дело с другими типами данных в общем. Однако я заподозрил производительность memcpy для примитивных типов данных и изменил ее на оператор равенства. Однако производительность повысилась.
Я просто сделал несколько простых испытаний следующим образом.
Использование memcmp
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int main(int argc, char **argv)
{
int iValue1 = atoi(argv[1]);
int iValue2 = atoi(argv[2]);
struct timeval start;
gettimeofday(&start, NULL);
for (int i = 0; i < 2000000000; i++)
{
// if (iValue1 == iValue2)
if (memcmp(&iValue1, &iValue2, sizeof(int)) == 0)
{
cout << "Hello" << endl;
};
};
struct timeval end;
gettimeofday(&end, NULL);
cout << "Time taken : " << ((end.tv_sec * 1000000 + end.tv_usec) - (start.tv_sec * 1000000 + start.tv_usec)) << " us" << endl;
return 0;
}
Вывод программы был следующим.
sujith@linux-1xs7:~> g++ -m64 -O3 Main.cpp
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 3424 234
Time taken : 13539618 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 3424 234
Time taken : 13534932 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 3424 234
Time taken : 13599818 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 3424 234
Time taken : 13639394 us
Используя оператор равенства
#include <time.h>
#include <sys/time.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;
int main(int argc, char **argv)
{
int iValue1 = atoi(argv[1]);
int iValue2 = atoi(argv[2]);
struct timeval start;
gettimeofday(&start, NULL);
for (int i = 0; i < 2000000000; i++)
{
if (iValue1 == iValue2)
// if (memcmp(&iValue1, &iValue2, sizeof(int)) == 0)
{
cout << "Hello" << endl;
};
};
struct timeval end;
gettimeofday(&end, NULL);
cout << "Time taken : " << ((end.tv_sec * 1000000 + end.tv_usec) - (start.tv_sec * 1000000 + start.tv_usec)) << " us" << endl;
return 0;
}
Вывод программы был следующим.
sujith@linux-1xs7:~> g++ -m64 -O3 Main.cpp
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 234 23423
Time taken : 9 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 234 23423
Time taken : 13 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 234 23423
Time taken : 14 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 234 23423
Time taken : 15 us
sujith@linux-1xs7:~> ./a.out 234 23423
Time taken : 16 us
Может кто-нибудь, пожалуйста, дайте мне знать, работает ли оператор равенства быстрее чем memcmp для примитивных типов данных? Если так, что там происходит? Разве оператор равенства не использует memcmp внутри?
Решение
Микробенчмарки сложно писать.
Цикл в первом случае компилируется в (в g++ -O3):
movl $2000000000, %ebx
jmp .L3
.L2:
subl $1, %ebx
je .L7
.L3:
leaq 12(%rsp), %rsi
leaq 8(%rsp), %rdi
movl $4, %edx
call memcmp
testl %eax, %eax
jne .L2
; code to do the printing omitted
subl $1, %ebx
jne .L3
.L7:
addq $16, %rsp
xorl %eax, %eax
popq %rbx
ret
Цикл во втором случае компилируется в
cmpl %eax, %ebp
je .L7
.L2:
addq $8, %rsp
xorl %eax, %eax
popq %rbx
popq %rbp
ret
.L7:
movl $2000000000, %ebx
.L3:
; code to do the printing omitted
subl $1, %ebx
jne .L3
jmp .L2
Обратите внимание, что в первом случае memcmp называется 2000000000 раз. Во втором случае оптимизатор выводит сравнение из цикла, поэтому оно выполняется только один раз. Более того, во втором случае компилятор поместил две переменные целиком в регистры, в то время как в первом случае их нужно поместить в стек, поскольку вы берете их адрес.
Даже если просто посмотреть на сравнение, сравните два intс занимает один cmpl инструкция. С помощью memcmp несет вызов функции и внутренне memcmp скорее всего, потребуются дополнительные проверки.
В этом конкретном случае clang++ -O3 компилирует memcmp одному cmpl инструкция. Тем не менее, если вы используете memcmp,
Другие решения