代码改变世界

托管代码和非托管代码效率的对比。

2006-12-07 10:14  无常  阅读(25714)  评论(76编辑  收藏  举报

 一直以来只知道托管代码的效率要比非托管代码低,至于低多少也没有可参考的数据。今天在csdn看到的英特尔多核平台编程优化大赛的广告,把里面的代码下载回来,分别用非托管c/托管cpp/c#做了个简略的性能测试,不比不知道,一比吓了一跳。且看数据说话。

 

第一步:原始代码如:

/* compute the potential energy of a collection of */
/* particles interacting via pairwise potential    */
 
#include 
<stdio.h>
#include 
<stdlib.h>
#include 
<math.h>
#include 
<windows.h>
#include 
<time.h>
 
#define NPARTS 1000
#define NITER 201
#define DIMS 3
 
int rand( void );
int computePot(void);
void initPositions(void);
void updatePositions(void);
 
double r[DIMS][NPARTS];
double pot;
double distx, disty, distz, dist;

int main() {
   
int i;
   clock_t start, stop;

   initPositions();
   updatePositions();
 
   start
=clock();
   
for( i=0; i<NITER; i++ ) {
      pot 
= 0.0;
      computePot();
      
if (i%10 == 0) printf("%5d: Potential: %10.3f\n", i, pot);
      updatePositions();
   }

   stop
=clock();
   printf (
"Seconds = %10.9f\n",(double)(stop-start)/ CLOCKS_PER_SEC);
   
int e;
   scanf(
"%d",&e);
}

 
 
void initPositions() {
   
int i, j;
 
   
for( i=0; i<DIMS; i++ )
      
for( j=0; j<NPARTS; j++ ) 
         r[i][j] 
= 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}

 
 
void updatePositions() {
   
int i, j;
 
   
for( i=0; i<DIMS; i++ )
      
for( j=0; j<NPARTS; j++ )
         r[i][j] 
-= 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}

 
 
int computePot() {
   
int i, j;

   
for( i=0; i<NPARTS; i++ ) {
      
for( j=0; j<i-1; j++ ) {
        distx 
= pow( (r[0][j] - r[0][i]), 2 );
        disty 
= pow( (r[1][j] - r[1][i]), 2 );
        distz 
= pow( (r[2][j] - r[2][i]), 2 );
        dist 
= sqrt( distx + disty + distz );
        pot 
+= 1.0 / dist;
      }

   }

   
return 0;
}


执行结果如下:

执行时间4.609s。

 

 第二步:托管

新建一个 C++ CLR Console Aplication,命名为mcpp。打开mcpp.cpp文件,将原始代码粘贴进来即可(代码太长这里就不贴出来了,可以在全贴下面的下载全部源码)。

执行结果如下:

执行时间:15.1720s。

 

第二步:c#

笔者将原始代码翻译成CS代码,如下:

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;


namespace cs
{
    
class Program
    
{
        
private const int RAND_MAX = 0x7fff;
        
private const int NPARTS = 1000;
        
private const int NITER = 201;
        
private const int DIMS = 3;
        
private double pot;
        
private double distx, disty, distz, dist;
        
private Random random = new Random(Environment.TickCount);
        
private double[][] r = new double[DIMS][];

        
public void main()
        
{
            
int i;
            
int start, stop;

            
for (int ii = 0; ii < DIMS; ii++)
            
{
                r[ii] 
= new double[NPARTS];
            }


            initPositions();
            updatePositions();

            start 
= Environment.TickCount;
            
for (i = 0; i < NITER; i++)
            
{
                pot 
= 0.0;
                computePot();
                
if (i % 10 == 0)
                    Console.WriteLine(
"{0}: Potential: {1:##########.###}", i, pot);
                updatePositions();
            }

            stop 
= Environment.TickCount;
            Console.WriteLine(
"Seconds = {0:##########.#########}", (double)(stop - start)/1000);
        }


        
private void computePot()
        
{
            
int i, j;

            
for (i = 0; i < NPARTS; i++)
            
{
                
for (j = 0; j < i - 1; j++)
                
{
                    distx 
= Math.Pow((r[0][j] - r[0][i]), 2);
                    disty 
= Math.Pow((r[1][j] - r[1][i]), 2);
                    distz 
= Math.Pow((r[2][j] - r[2][i]), 2);
                    dist 
= Math.Sqrt(distx + disty + distz);
                    pot 
+= 1.0 / dist;
                }

            }

        }


        
private void updatePositions()
        
{
            
int i, j;

            
for (i = 0; i < DIMS; i++)
                
for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] 
-= 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }


        
private void initPositions()
        
{
            
int i, j;
            
for (i = 0; i < DIMS; i++)
                
for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] 
= 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }


        
static void Main(string[] args)
        
{
            Program p 
= new Program();
            p.main();
            Console.ReadLine();

        }

    }

}

执行结果如下:

 
执行时间:62.453s!
 
第四、数据比较
非托管C:  4.609s
托管cpp: 15.720s
托管c#:  62.453s
 PS机器配置:p4 3.0G双核,1G内存
 

全部代码下载