2

Программа на C. Не могу понять, как интерпретировать результаты измерения работы локальной и внешней функции, т.е. когда ее код написан в том же файле, откуда она вызывается и в отдельном файле.

Компьютер CPU i5-2500 3.30 GHz Windows 7. На ней стоит VirtualBox 4.1.6 c Ubuntu 10.04.

Измеряется время вызова функции, которая много раз в цикле реверсирует переданный ей массив, размещаемый в куче вызывающей программой. Один раз меряем локальный вызов, а во втором случае вызов той же функции (с другим именем), определенной в своем файле.

Windows

c:/Users/avp/src/sort $ gcc --version
gcc.exe (GCC) 3.4.5 (mingw-vista special r3)

c:/Users/avp/src/sort $ gcc -O3 t.c e.c
c:/Users/avp/src/sort $ ./a 1000000
test 1000000 elements 1000 loops
internal 8057 msec
external 8456 msec
c:/Users/avp/src/sort $ gcc t.c e.c
c:/Users/avp/src/sort $ ./a 1000000
test 1000000 elements 1000 loops
internal 10832 msec
external 10518 msec
c:/Users/avp/src/sort $

Linux

avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$ gcc --version
gcc.real (Ubuntu 4.4.3-4ubuntu5) 4.4.3

avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$ gcc -O3 t.c e.c
avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$ ./a.out 1000000
test 1000000 elements 1000 loops
internal 637 msec
external 7035 msec
avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$ gcc t.c e.c
avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$ ./a.out 1000000
test 1000000 elements 1000 loops
internal 8153 msec
external 8144 msec
avp@avp-ubu1:~/src/tst/sort$

Заранее извиняюсь за объем, но привожу код.

t.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>

static long long
mtime()
{
  struct timeval t;

  gettimeofday(&t, NULL);
  long long mt = (long long)t.tv_sec * 1000 + t.tv_usec / 1000;
  return mt;
}

static void
swap (void *t, void *a, void *b, int size)
{
  memcpy(t,a,size);
  memcpy(a,b,size);
  memcpy(b,t,size);
}

void
rev (void *a, void *t, int n, int l, int size)
{
  while (l--) {
    int i, j;
    for (i = 0, j = n-1; i < j; i++,j--) 
      swap(t, a+i*size,a+j*size,size);
  }
}

main (int ac, char *av[])
{
  int n = 100000, l = 1000;
  if (ac > 1)
    if ((n = atoi(av[1])) < 3)
      n = 100000;
  if (ac > 2)
    if ((l = atoi(av[2])) < 1)
      l = 100;

  printf ("test %d elements %d loops\n",n,l);
  long long start;
  int  tt;
  int *a = malloc(n*sizeof(*a));
  void *tmp = malloc(sizeof(*a));
  int i;
  for (i = 0; i < n; i++)
    a[i] = rand();

  start = mtime();
  rev(a,tmp,n,l,sizeof(*a));
  tt = mtime()-start;
  printf ("internal %d msec\n",tt);

  start = mtime();
  erev(a,tmp,n,l,sizeof(*a));
  tt = mtime()-start;
  printf ("external %d msec\n",tt);

  exit (0);
}

e.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

static void
swap (void *t, void *a, void *b, int size)
{
  memcpy(t,a,size);
  memcpy(a,b,size);
  memcpy(b,t,size);
}

void
erev (void *a, void *t, int n, int l, int size)
{
  while (l--) {
    int i, j;
    for (i = 0, j = n-1; i < j; i++,j--) 
      swap(t, a+i*size,a+j*size,size);
  }
}

Собственно смущает разница во времени выполнения на виртуальной машине. Какие объяснения этому факту можно привести ? Обратите внимание, это проявляется при -O3 и версия компилятора в винде другая. Но в чем именно может заключаться такая фантастическая оптимизация или почему виртуальная машина так влияет ?

Может быть где-то в программе ошибка, а я ее не вижу ? Но, я обратил внимание на такое поведение системы при разработке других программ, а здесь привел ярко иллюстрирующий эту аномалию (?) пример.

2 ответа 2

3

Ну так разные версии gcc. Современные версии вообще очень хорошо все оптимизируют. В частности, небольшие функции при -О2 и -О3 могут автоматически делаться встроенными. Возможны и другие оптимизации. Надо смотреть генерируемый ассемблеровский код.

Попробуйте поэкспериментировать с другими уровнями оптимизации.

3
  • Я бы понял про "встроенность" если бы цикл был в вызывающей прграмме. Тут что-то другое. Разница во времени исполнения на порядок. Поставлю вопрос по другому: почему вместе с main() оптимизируется, а в другом файле нет ?
    – avp
    4 фев 2012 в 22:05
  • Чего спорить? Надо в ассемблер глядеть.
    – skegg
    4 фев 2012 в 22:07
  • Да, дело в оптимизации.
    – avp
    5 фев 2012 в 8:29
3

Сам нашел ответ, даже не глядя в генерируемый компилятором код. Действительно, как сказл @mikillskegg дело в оптимизации, но в такой уровень оптимизации я просто поверить не мог.

Дело в том, что аргумент size в функции rev() (и далее в swap()) на самом деле константа, известная компилятору при компиляции t.c (sizeof(int)), но неизвестная для функций в e.c.

После

size = sizeof(int);

в начале erev() все заработало одинаково.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge you have read our privacy policy.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.