C++ 및 Java 성능

Question

이 질문은 단지 추측입니다. 내 상자에

using namespace std; 

void testvector(int x) 
{ 
    vector<string> v; 
    char aux[20]; 
    int a = x * 2000; 
    int z = a + 2000; 
    string s("X-"); 
    for (int i = a; i < z; i++) 
    { 
    sprintf(aux, "%d", i); 
    v.push_back(s + aux); 
    } 
} 

int main() 
{ 
    for (int i = 0; i < 10000; i++) 
    { 
    if (i % 1000 == 0) cout << i << endl; 
    testvector(i); 
    } 
} 

는,이 프로그램은 약에서 실행됩니다 :

나는 C++에서 다음과 같은 구현을 가지고있다. 12 초; 놀랍게도, 비슷한 구현을 Java [String 및 ArrayList 사용]하고 내 C++ 응용 프로그램 (약 2 초)보다 훨씬 빠르게 실행됩니다. ..., 너무 ++ C에서 구현 될 수 있도록

내가 네이티브로 변환 할 때 자바 핫스팟이 최적화를 많이 수행 알고 있지만, 이러한 성능은 자바로 할 수 있으면 나는 생각한다, 당신을 무엇 위의 프로그램에서 수정해야한다고 생각하거나, 사용 된 라이브러리 나 메모리 할당 자에서 이와 비슷한 퍼포먼스에 도달해야한다고 생각합니까? (이러한 것들의 실제 코드를 작성하는 것은 매우 길 수 있으므로 그것에 대해 논의하는 것이 좋습니다) ...

감사합니다.

Answer 1

성능 테스트에주의해야합니다. 속임수를 쓰는 것이 매우 쉽거나 비슷하지 않기 때문입니다.

그러나 C#과 C++를 비교 한 비슷한 결과를 보았습니다. 그리고 이런 종류의 증거에 직면했을 때 네이티브 코더의 놀라움에 대한 유명한 블로그 게시물이 많이 있습니다. 근본적으로 좋은 세대의 압축 GC는 많은 작은 할당을 위해 훨씬 더 최적화되어 있습니다.

C++의 기본 할당 자에서 모든 블록은 동일하게 취급되므로 할당 및 해제하는 데 평균적으로 비용이 많이 듭니다. generational GC에서 모든 블록은 할당하기 매우 저렴하고 (스택 할당만큼 저렴합니다.) 수명이 짧다는 것을 알게되면 정리하기가 매우 저렴합니다.

이 때문에 C++의 "빠른 성능"이 현대 언어에 비해 - 대부분 - 신화 적입니다. C++이나 Java 프로그램의 성능에 맞설 수 있기 전에 모든 C++ 프로그램을 손에서 조정해야합니다.

Answer 2

요소의 공간을 루프 이전에 v에 예약하는 데 도움이됩니다 (단, 같은 코드로도이 코드의 속도를 높여야합니다).

Answer 3

여기 실제로 측정하려는 것은 무엇입니까? int를 벡터에 두는 것?

당신은 벡터의 노하우 크기 벡터에 사전 할당 공백으로 시작할 수 있습니다

대신 :

void testvector(int x) 
{ 
    vector<string> v; 
    int a = x * 2000; 
    int z = a + 2000; 
    string s("X-"); 
    for (int i = a; i < z; i++) 
    v.push_back(i); 
} 

시도 : 당신의 내부 루프에서

void testvector(int x) 
{ 
    int a = x * 2000; 
    int z = a + 2000; 
    string s("X-"); 
    vector<string> v(z); 
    for (int i = a; i < z; i++) 
    v.push_back(i); 
} 

Answer 4

int를 문자열 벡터로 푸시합니다. 머신 코드 레벨에서 단일 단계 만 수행한다면, 많은 시간이 문자열 할당 및 포맷팅으로 이어지고, 약간의 시간이 푸시 백 (push back)에 들어간다는 것을 알았을 것입니다. 벡터).

이것은 개발자가 사람들이 합리적으로 무엇을하고 싶은지에 따라 런타임 라이브러리 구현간에 쉽게 다를 수 있습니다.

Answer 5

C++과 java의 성능이 서로 다른 이유를 제안하려면 C++에서 여러 가지 성능 문제를 볼 수 있습니다. 일부 경우에는 동일하게 처리하는지 확인하는 것이 유용 할 수 있습니다. java (예 : std :: endl을 통해 출력 스트림을 플러시하는 경우 System.out.flush()를 호출하거나 나중에 \ n을 추가하십시오.

Answer 6

핫스팟은 코드의 핫 스폿을 최적화합니다. 일반적으로 10000 번 실행되면 최적화를 시도합니다.

이 코드의 경우 5 회 반복 한 후에 벡터에 문자열을 추가하는 내부 루프를 최적화하려고합니다. 가능성보다 더 많이 수행 할 최적화는 메소드의 변수 분석에서 탈출을 포함합니다. 벡터는 로컬 변수이며 결코 로컬 컨텍스트를 이스케이프하지 않습니다. 메서드의 모든 코드를 제거하고 아무 작동도하지 않게 할 가능성이 큽니다. 이를 테스트하려면 메서드에서 결과를 반환하십시오. 그렇더라도 결과에 의미있는 것을 수행하도록 조심하십시오. 예를 들어 길이를 얻는 것은 호르 스포트가 결과를 루프의 반복 횟수와 동일하게 볼 수 있으므로 최적화 할 수 있습니다.

이 모든 것은 핫스팟과 같은 동적 컴파일러의 주요 이점을 나타냅니다. 런타임 분석을 사용하면 런타임에 실제로 수행되는 작업을 최적화하고 중복 코드를 제거 할 수 있습니다. 결국, 사용자 지정 C++ 메모리 할당자가 얼마나 효율적인지는 중요하지 않습니다. 코드 실행이 항상 빠를 것입니다.

Answer 7

귀하의 모든 프로그램은 0..9000을 1000 단계로 인쇄합니다. testvector()에 대한 호출은 아무 것도하지 않으며 제거 될 수 있습니다. 나는 당신의 JVM이 이것을 알아 차리고 모든 기능을 근본적으로 최적화하고 있다고 생각한다.

testvector()에 대한 호출을 주석 처리하여 C++ 버전에서도 비슷한 효과를 얻을 수 있습니다!

Answer 8

내 상자에는이 프로그램이 약 실행됩니다. 12 초; 놀랍게도, 비슷한 구현을 Java [String 및 ArrayList 사용]하고 내 C++ 응용 프로그램 (약 2 초)보다 훨씬 빠르게 실행됩니다.

그 결과를 재현 할 수 없습니다.

Alex가 언급 한 최적화를 설명하기 위해 Java 및 C++ 코드가 testvector 메서드 끝에있는 v 벡터의 마지막 결과를 인쇄하도록 코드를 수정했습니다.

이제 C++ 코드 (-O3으로 컴파일 됨)가 대략 12 초만큼 빠르게 실행됩니다. Java 코드 (Vector 대신에 ArrayList을 사용합니다. 이스케이프 분석 덕분에 성능에 영향을 미칠 것으로 의심됩니다)은 약 2 배의 시간이 소요됩니다.

나는 이 아니며,이 결과가 중요하지 않으므로 많은 테스트를 수행합니다. 이 테스트를 완전히 잘못 수행하는 것이 얼마나 쉬운 지와 실제 성능에 대해 말할 수있는 단일 테스트가 얼마나 적은지를 보여줍니다.

그냥 기록을 위해, 시험은 다음과 같은 구성에서 실행되었다 :

$ uname -ms 
Darwin i386 
$ java -version 
java version "1.6.0_15" 
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.6.0_15-b03-226) 
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 14.1-b02-92, mixed mode) 
$ g++ --version 
i686-apple-darwin9-g++-4.0.1 (GCC) 4.0.1 (Apple Inc. build 5490) 

Answer 9

음, 이것은 단지 작은 물체의 할당을 측정하는 꽤 쓸모 테스트입니다. 즉, 간단한 변경으로 인해 실행 시간이 약 15 초에서 약 4 초로 줄어 들었습니다.새로운 버전 :

real 0m2.923s 
user 0m2.490s 
sys  0m0.063s 

(이 쓸모 할당 줄이려고 매개 변수로 ArrayList를 전달 제외하고 이것은, 원래 프로그램의 내 직접 자바 포트) :

typedef vector<string, boost::pool_allocator<string> > str_vector;  

void testvector(int x, str_vector::iterator it, str_vector::iterator end) 
{ 
    char aux[25] = "X-"; 
    int a = x * 2000; 
    for (; it != end; ++a) 
    { 
     sprintf(aux+2, "%d", a); 
     *it++ = aux; 
    } 
} 

int main(int argc, char** argv) 
{ 
    str_vector v(2000); 
    for (int i = 0; i < 10000; i++) 
    { 
     if (i % 1000 == 0) cout << i << endl; 
     testvector(i, v.begin(), v.begin()+2000); 
    } 
    return 0; 
} 

real 0m4.089s 
user 0m3.686s 
sys  0m0.000s 

자바 버전은 시간을 가지고 .

요약하면 Java에서 작은 할당이 더 빠르며 메모리 관리는 C++에서 좀 더 번거로운 작업입니다. 하지만 우리는 이미 그것을 알고있다.