C vs Go循环和简单数学

和许多人一样,当我厌倦了使用C进行编程时,我对Go感兴趣。 它是严格键入,编译的,因此非常有效。 然后,我想找出Go的创建者在使用循环和数字优化工作方面有多么困惑。

首先,我们看一下C的运行情况。

我们编写这样一个简单的代码:

#include <stdint.h> #include <stdio.h> int main() { uint64_t i; uint64_t j = 0; for ( i = 10000000; i>0; i--) { j ^= i; } printf("%lu\n", j); return 0; } 

用O2编译,反汇编:

 564: 31 d2 xor %edx,%edx 566: b8 80 96 98 00 mov $0x989680,%eax 56b: 0f 1f 44 00 00 nopl 0x0(%rax,%rax,1) 570: 48 31 c2 xor %rax,%rdx 573: 48 83 e8 01 sub $0x1,%rax 577: 75 f7 jne 570 <main+0x10> 

我们得到执行时间:

真正的0m0,023s
用户0m0,019s
sys 0分0,004秒

似乎没有加速的余地,但是我们拥有现代化的处理器,对于此类操作,我们拥有快速的sse寄存器。 我们尝试使用选项gcc -mfpmath = sse -msse4.2,结果是相同的。
添加-O3并加油:

  57a: 66 0f 1f 44 00 00 nopw 0x0(%rax,%rax,1) 580: 83 c0 01 add $0x1,%eax 583: 66 0f ef c8 pxor %xmm0,%xmm1 587: 66 0f d4 c2 paddq %xmm2,%xmm0 58b: 3d 40 4b 4c 00 cmp $0x4c4b40,%eax 590: 75 ee jne 580 <main+0x20> 

可以看出,使用了SSE2命令和SSE寄存器,并且性能提高了三倍:

真实0m0,006s
用户0m0,006s
sys 0m0,000s

还可以:

 package main import "fmt" func main() { i := 0 j := 0 for i = 10000000; i>0; i-- { j ^= i } fmt.Println(j) } 

 0x000000000048211a <+42>: lea -0x1(%rax),%rdx 0x000000000048211e <+46>: xor %rax,%rcx 0x0000000000482121 <+49>: mov %rdx,%rax 0x0000000000482124 <+52>: test %rax,%rax 0x0000000000482127 <+55>: ja 0x48211a <main.main+42> 


计时时间:
定期去:
真实0m0,021s
用户0m0,018s
sys 0分0,004秒

gccgo:
实际0m0,058s
用户0m0,036s
sys 0m0,014s

与C和O2一样,性能也会将gccgo设置为相同的结果,但比常规Go(1.10.4)编译器的工作时间更长。 显然,由于常规编译器可以完美优化线程的启动(在我的情况下,在4个内核上创建了5个额外的线程),因此应用程序运行得更快。

结论



我仍然设法通过将其本机滑动到sse float中来使标准的Go编译器可以与sse指令配合使用。

 package main // +build amd64 import "fmt" func main() { var i float64 = 0 var j float64 = 0 for i = 10000000; i>0; i-- { j += i } fmt.Println(j) } 


0x0000000000484bbe <+46>: movsd 0x4252a(%rip),%xmm3 # 0x4c70f0 <$f64.3ff0000000000000>
0x0000000000484bc6 <+54>: movups %xmm0,%xmm4
0x0000000000484bc9 <+57>: subsd %xmm3,%xmm0
0x0000000000484bcd <+61>: addsd %xmm4,%xmm1
0x0000000000484bd1 <+65>: xorps %xmm2,%xmm2
0x0000000000484bd4 <+68>: ucomisd %xmm2,%xmm0
0x0000000000484bd8 <+72>: ja 0x484bbe <main.main+46>

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN432986/


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