پرچمداران

سلام بر حاج قاسم با تست اول به طور طبیعی روی لینوکس و لپتاپ خودم با کامپایلر g++-8 خروجی شد : 315 ثانیه معادل 5.25 دقیقه حالا تست دوم با تنظیم کردن دو تا فلگ برای بهینه سازی فلگ های -O3 و -ffast-math نتیجه شد : 26 ثانیه بدون دست بردن توی کد تونستم با ست کردن فلگ بهینه سازی زمان رو کاهش بدم.

با سلام ! دو قطعه برنامه ی زیر یکی آرایه ۱۰۰۰۰۰ تایی در حافظه Stack ساخته و به صورت Random مقداردهی شده و Sort میشود. کد اول به زبان ++C و با استاندارد 11 نوشته شده است که حدود ۷ دقیقه و کد دوم به زبان C نوشته شده است که حدود 1 دقیقه زمان میبرد ! CPU : Intel i7 M 620 (4) @ 2.667GHz آیا راهی برای بهینه سازی سرعت اجرای برنامه ی نوشته شده به زبان ++C هست ؟ کد نوشته به زبان ++C : #include <iostream> #include <functional> #include <utility> #include <array> #include <random> #include <chrono> const unsigned int MAX_LENGTH = 100000; bool Compare(unsigned int FirstVariable,unsigned int SecondVariable){ if(FirstVariable < SecondVariable) return true; return false; } void SortArray(std::array<unsigned int,MAX_LENGTH> &MyArray,std::function<bool(unsigned int,unsigned int)> function){ for(unsigned int index=0;index < MAX_LENGTH;++index) for(unsigned int AnotherIndex=0;AnotherIndex<MAX_LENGTH;++AnotherIndex) if(function(MyArray[index],MyArray[AnotherIndex])) std::swap(MyArray[index],MyArray[AnotherIndex]); } void PrintArrayElements(const std::array<unsigned int,MAX_LENGTH> &MyArray){ for(const auto &item : MyArray) std::cout << item << std::endl; } void RandomizeArray(std::array<unsigned int,MAX_LENGTH> &MyArray){ std::mt19937_64 Random(static_cast<int>(std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count())); std::uniform_int_distribution<> RandomGenerator(0,1000); for(unsigned int index=0;index<MAX_LENGTH;++index) MyArray[index] = static_cast<unsigned int>(RandomGenerator(Random)); } int main(){ std::array<unsigned int,MAX_LENGTH> MyOrginalArray; RandomizeArray(MyOrginalArray); SortArray(MyOrginalArray,Compare); PrintArrayElements(MyOrginalArray); return 0x0000; } کد نوشته شده به زبان C : #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <time.h> #include <stdbool.h> #define MAX_LENGTH 100000 bool Compare(unsigned int FirstVariable,unsigned int SecondVariable){ if(FirstVariable < SecondVariable) return true; return false; } void SortArray(unsigned int *MyArray,bool (*compare)(unsigned int,unsigned int)){ unsigned int tmp=0; for(unsigned int index=0;index < MAX_LENGTH;++index){ for(unsigned int AnotherIndex=0;AnotherIndex<MAX_LENGTH;++AnotherIndex){ if(compare(MyArray[index],MyArray[AnotherIndex])){ tmp = MyArray[index]; MyArray[index] = MyArray[AnotherIndex]; MyArray[AnotherIndex] = tmp; } } } } void RandomizeArray(unsigned int *MyArray){ srand(time(NULL)); for(unsigned int index=0;index < MAX_LENGTH ;++index) MyArray[index] = rand() % 1000; } void PrintArrayElements(unsigned int *MyArray){ for(unsigned int index=0;index<MAX_LENGTH;++index) fprintf(stdout,"%d\n",MyArray[index]); } int main(){ unsigned int Array[MAX_LENGTH]; RandomizeArray(Array); SortArray(Array,Compare); PrintArrayElements(Array); return 0x0000; }

من همین الان کدت رو بدون تغییر با openmp تست کردم زمان شگفت انگیز شد : real 0m6.534s user 0m49.599s sys 0m0.255s یعنی حدودا 6 ثانیه و نیم راضی هستی یا بهترش کنم ؟ ^_^ این هم کد که البته تغییری نکرده فقط سه خط ماکرو برای openmp اضافه شده : #include <array> #include <chrono> #include <functional> #include <iostream> #include <random> #include <utility> const unsigned int MAX_LENGTH = 100000; bool Compare(unsigned int FirstVariable, unsigned int SecondVariable) { if (FirstVariable < SecondVariable) return true; return false; } void SortArray(std::array<unsigned int, MAX_LENGTH> &MyArray, std::function<bool(unsigned int, unsigned int)> function) { #pragma omp parallel for for (unsigned int index = 0; index < MAX_LENGTH; ++index) { #pragma omp parallel for for (unsigned int AnotherIndex = 0; AnotherIndex < MAX_LENGTH; ++AnotherIndex) { if (function(MyArray[index], MyArray[AnotherIndex])) { std::swap(MyArray[index], MyArray[AnotherIndex]); } } } } void PrintArrayElements(const std::array<unsigned int, MAX_LENGTH> &MyArray) { for (const auto &item : MyArray) std::cout << item << std::endl; } void RandomizeArray(std::array<unsigned int, MAX_LENGTH> &MyArray) { std::mt19937_64 Random(static_cast<int>( std::chrono::high_resolution_clock::now().time_since_epoch().count())); std::uniform_int_distribution<> RandomGenerator(0, 1000); #pragma omp parallel for for (unsigned int index = 0; index < MAX_LENGTH; ++index) MyArray[index] = static_cast<unsigned int>(RandomGenerator(Random)); } int main() { std::array<unsigned int, MAX_LENGTH> MyOrginalArray; RandomizeArray(MyOrginalArray); SortArray(MyOrginalArray, Compare); PrintArrayElements(MyOrginalArray); return 0x0000; }

من قبلاً در گروه به این مساله اشاره کرده بودم که همیشه نباید از ویژگی‌های جدید انتظار داشت که در هر جایی نتیجهٔ خوبی رو ارائه بدن، چون هر ویژگی در جای مناسب خودش کاربرد داره نه در هر جا! کد شما با پیشنهاداتی که دوستان دادن می‌تونه بهینه بشه حتی سریع‌تر از C! اما درستش اینه که از ویژگی std::function در چنین مواردی استفاده نکنید! به جاش از روش بهتری مانند template استفاده کنید. تابع SortArray رو به روش زیر باز‌نویسی کنید: template<typename T> void SortArray(std::array<unsigned int,MAX_LENGTH> &MyArray,T function){ for(unsigned int index=0;index < MAX_LENGTH;++index) for(unsigned int AnotherIndex=0;AnotherIndex<MAX_LENGTH;++AnotherIndex) if(function(MyArray[index],MyArray[AnotherIndex])) std::swap(MyArray[index],MyArray[AnotherIndex]); } مشخصات پلتفرم: پردازنده : Intel® Core™ i5-2400 CPU @ 3.10GHz × 4 سیستم‌عامل‌ : لینوکس ابنتو ۱۸.۱۰ مد کامپایل : Debug قبل از باز‌نویسی کُد تحت Clang نتیجهٔ زیر رو گرفتم: بعد از باز‌نویسی کُد تحت GCC 8.x نتیجه زیر: در نهایت بهترین نتیحه بدون بهینه سازی کامپایلر و یا تغییر در نحوهٔ پردازش روی Clang 7.x نتیجهٔ زیر رو دریافت می‌کنم. اینم مُد Release برای GCC 8.x اینم مُد Release برای Clang 7.x از پیشنهادات دوستان هم برای بهینه سازی بیشتر می‌تونید استفاده کنید. البته پیشنهاد می‌کنم همیشه تنظیمات پیشفرض کامپایلر رو تغییر ندین، تا جایی که می‌تونید کد‌هارو بهینه‌ بنویسید.

اره دیگه اگر صرف زمان مهم بود کتابخونه معرفی میکردم که با پارالل کردن فور بدون تغییر زیاد توی کد بتونی سرعتت رو خیلی زیاد کنی مثلا استفاده از openmp میتونه خیلی کمک کنه

اره منم تغییر نمیدادم ولی چند روزی هست درگیر بهینه سازی هستیم جالبه که فعال کردن این فلگ ها علاوه بر بالا بردن سرعت باعث میشه کد اسمبلی یکم پیچیده تر بشه و برای مهندسی معکوس سخت تر بشه کار اینطور که شنیدم ولی تست نکردم هنوز .

مرسی متشکرم. بله سرعت رو به شدت بالابرد ! اما ! این فلگ هایی که گفتید فقط فلگ اول O3- برای بهینه سازی هست که باعث افزایش سرعت میشه. و فلگ دوم ffast-math- به کامپایلر اجازه میده که یک سری از قوانین IEEE و ISO و نقض کنه : GCC Command Options و گفته شده که در صورت استفاده از فلگ ffast-math- از هیچ کدام سطح های بهینه سازی O- استفاده نکنید که باعث خروجی اشتباه میشه !