C++ 运行速度比 VB6 慢

Question

这是我在 Stack 上的第一篇文章。

我通常使用 VB6 进行开发，但最近开始使用带有 g++ 编译器库的 DEV-C++ IDE 使用 C++ 编写更多代码。

我在一般程序执行速度方面遇到问题。

这个旧的 VB6 代码在 20 秒内运行。

DefLng A-Z

Private Sub Form_Load()

    Dim n(10000, 10) As Long
    Dim c(10000, 10) As Long

    For d = 1 To 1000000
        For dd = 1 To 10000
            n(dd, 1) = c(dd, 2) + c(dd, 3)
        Next
    Next

    MsgBox "Done"

End Sub

此 C++ 代码需要 57 秒...

int main(int argc, char *argv[]) {

    long n[10000][10];
    long c[10000][10];

    for (long d=1;d<1000000;d++){
        for (long dd=1;dd<10000;dd++){
            n[dd][1]=c[dd][2]+c[dd][3];   
        }
    }

    system("PAUSE");
    return EXIT_SUCCESS; }

我编写的大部分代码都与 AI 相关，并且大量使用数组。我试过使用 int 而不是 long，我试过不同的机器，C++ 总是运行至少慢三倍。

我是不是傻了？谁能解释我做错了什么？

干杯。

Answer 1

简答

您需要查看您的编译器优化设置。 This资源可能有帮助

要点:C++ 允许您使用许多技巧，有些是通用的，有些则取决于您的架构，如果使用得当，它将在性能方面优于 VB。

长答案

请记住，这在很大程度上取决于您的体系结构和编译器，以及编译器设置。您应该将编译器配置为进行更积极的优化。 此外，您应该编写优化的代码，同时考虑内存访问、明智地使用 CPU 缓存等。

我已经在 ubuntu 16.04 虚拟机上使用 Intel(R) Core(TM) i7-7700K CPU @ 4.20GHz 进行了测试。使用下面的代码是我的时间，具体取决于我使用的编译器的优化级别 g++ 5.4.0

我使用优化级别 0、1、2、3、s 并获得 36s(完全未优化)、23s，然后..零。

osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O0 -o a0 osboxes@osboxes:~/test$ ./a0 start..finished in 36174855 微秒 osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O1 -o a1 osboxes@osboxes:~/test$ ./a1 start..finished in 2352767 微秒 osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O2 -o a2 osboxes@osboxes:~/test$ ./a2 start..finished in 0 微秒 osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O3 -o a3 osboxes@osboxes:~/test$ ./a3 start..finished in 0 微秒 osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -Os -o as osboxes@osboxes:~/test$ ./as start..finished in 0 微秒

请注意，通过使用更积极的优化级别，编译器将完全消除代码，因为 n[] 中的值未在程序中使用。 要强制编译器生成代码，请在声明 n 时使用 volatile 关键字

现在添加 volatile 后，最激进的优化(在我的机器上)将达到 ~12 秒

osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O3 -o a3 osboxes@osboxes:~/test$ ./a3 start..finished in 12139348 微秒 osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -Os -o as osboxes@osboxes:~/test$ ./as start..finished in 12493927 微秒

我用于测试的代码(基于你的例子)

#include <iostream>
#include <sys/time.h>
using namespace std;

typedef unsigned long long u64;

u64 timestamp()
{
  struct timeval now;
  gettimeofday(&now, NULL);
  return now.tv_usec + (u64)now.tv_sec*1000000;
}

int main()
{
  cout<<"start"<<endl;
  u64 t0 = timestamp();

  volatile long n[10000][10];
  long c[10000][10];

  for(long d=1;d<1000000;d++)
  {
    for(long dd=1;dd<10000;dd++)
    {
      n[dd][1]=c[dd][2]+c[dd][3];
  }
}

u64 t1 = timestamp();

cout<<"..finished in "<< (t1-t0) << " micro seconds\n";

return 0;
}

多线程

我已经将您的代码转换为使用多线程，使用 2 个线程我能够将时间减少一半。

我正在使用这样一个事实，就像现在一样，结果没有被使用，所以内部的 for 不依赖于外部的，实际上你应该找到另一种方法来拆分工作，这样结果就不会覆盖一个另一个。

#include <iostream>
#include <sys/time.h>
#include <omp.h>
using namespace std;

typedef unsigned long long u64;

u64 timestamp()
{
  struct timeval now;
  gettimeofday(&now, NULL);
  return now.tv_usec + (u64)now.tv_sec*1000000;
}

int main()
{
omp_set_num_threads(2);
#pragma omp parallel
{
}

cout<<"start"<<endl;
u64 t0 = timestamp();

volatile long n[10000][10];
long c[10000][10];

for(long d=1;d<1000000;d++)
{
#pragma omp parallel for
    for(long dd=1;dd<10000;dd++)
    {
      n[dd][1]=c[dd][2]+c[dd][3];
    }
}

u64 t1 = timestamp();
cout<<"..finished in "<< (t1-t0) << " micro seconds\n";
return 0;
}

osboxes@osboxes:~/test$ g++ a.cpp -O3 -fopenmp -o a3 osboxes@osboxes:~/test$ ./a3 start..finished in 6673741 微秒