Добрый день, уважаемые хабровчане!
Предлагаю вашему вниманию статью, на которую меня натолкнул недавний пост Matlab кластер своими руками. В свое время я столкнулся с теми же проблемами что и автор топика, однако для увеличения производительности я не стал уходить в дебри распределенных вычислений, а просто решил максимально оптимизировать свой код. Как это сделать в Matlab, прошу под кат за подробностями.
Статья является описанием жизненного опыта и вольным переводом англоязычной публикации.

Сегодня мы будем тестировать 2 блока кода, выполняющие следующую операцию:
Дается массив, необходимо выбрать все элементы, степень 2 которых больше 5.

В синем углу Вариант А: Низкоуровневый код — старый и страшный (поддающийся частичной оптимизации)

1.    for (i = 0, res = []; i < c; i++) {
2.        t = a[i];
3.        if (t >= 2.236067) {
4.            continue;
5.        } else {
6.            res.push(t * t);
7.        }
8.    }

В красном углу Вариант Б: Высокоуровневый код — молодой и красивый (не поддающийся частичной оптимизации)

1. a.map(function (t) { return t * t}).filter(function (t) { return t > 5});

Битвы будут происходить на 3 аренах.
1. AO args — Параметры объекта активации функции.
2. AO — Локальные переменные объекта активации функции.
3. Global — Глобальные переменные.

После многочисленных споров на тему «Какой компилятор лучше генерирует код», появилась идея провести самому испытания. Основной целью испытания была проверка скорости работы программы с оптимизацией по скорости. Результат тестирования: среднее арифметическое время выполнения тестовой функции в миллисекундах (1/1000 сек). т.е. чем меньше тем лучше.

В тестировании участвовали:

• Intel C++ Compiler Pro 11.1.054;
• GCC 4.5.0 (MinGW);
• MS C/C++ Compiler 15.00.21022.08 (VS 2008);
• CodeGear C++ Builder 11.0 (C++Builder 2007);
• Tiny C Compiler 0.9.25.

Железо для теста:

• Компьютер: CPU Intel E5200 (2-ядерный) 2.5 Ггц + 2 Гб ОЗУ;
• Ноутбук: CPU AMD Athlon QL-62 (2-ядерный) 2 Ггц + 3 Гб ОЗУ.

ОС для теста:

MS Windows XP SP3 Eng x32 на ноутбуке и на компьютере (с одного диска устанавливались и один и тот же SP3 ставился).

Варианты компиляции:

1. Отключена любая оптимизация;
2. Включена вся возможная оптимизация.

Ограничения на тестирование:

• Исходный код тестовой программы не изменяется в зависимости от компилятора;
• Тестовая функция не использует функции системы, т.е. только вычислительные операции, все функции связанные с вызовом системных функций вызываются до и после замера времени;
• Не используются библиотеки распараллеливания типа OpenMP;
• Вычисления производятся только в одном потоке;
• Компьютер не загружен больше никакими другими программами, только запущенная Windows + Notepad + тестовая программа;
• Для тестов не использовалась VCL, MFC, CLR, ATL;
• Код программ компилировался именно как С код, а не С++;
• Для Tiny C Compiler использовался только 1 вариант компиляции, потому что он не поддерживает оптимизацию на уровне кода. Из документации: Оптимизация кода ограничена вычислением константных выражений на этапе компиляции, заменой операций умножения и деления операциями сдвига где это возможно, а также некоторыми другими действиями. Оптимизация переходов не производится, так как это потребовало бы организацию промежуточного кода в более абстрактном виде.

Метод тестирования:

1. Выделение памяти для буферов;
2. Получение UserTime текущего потока через GetThreadTimes;
3. Выполнение тестовой функции;
4. Получение UserTime текущего потока через GetThreadTimes;
5. Получение разницы во времени с точностью до миллисекунд (1/1000 сек);
6. Повторение последних 4-х действий 10 раз;
7. Вычисление среднего арифметического значения времени.

Алгоритм вычислительной функции:

1. Инициализация ключевой последовательности для алгоритма шифрования RC4;
2. Инициализация ключевой последовательности для алгоритма шифрования AES-128;
3. Заполнение первого тестового буфера данными полученными из генератора RC4;
4. Вычисление CRC32 для первого тестового буфера;
5. Шифрование первого тестового буфера алгоритмом AES-128, блоками по 128 бит, с помещением результата во второй тестовый буфер;
6. Заполнение первого тестового буфера данными полученными из генератора RC4, т.е. первоначальные данные затираются полностью;
7. Расшифровка второго тестового буфера с помещением результата в первый тестовый буфер;
8. Подсчет CRC32 для расшифрованного первого тестового буфера;
9. Сравнение CRC до шифрование и после.

Параметры теста:

• Кол-во данных для шифрования — 1600 килобайт (102400 блоков);
• Кол-во тестовых итераций для вычисления среднего арифметического значения времени — 10.

Результаты тестирования:
Intel C++ Compiler Pro 11.1.054

• Ноутбук без оптимизации: 6301 мс;
• Ноутбук с оптимизацией: 971 мс;
• Компьютер без оптимизации: 4541 мс;
• Компьютер с оптимизацией: 867 мс.

GCC 4.5.0 (MinGW)

• Ноутбук без оптимизации: 6568 мс;
• Ноутбук с оптимизацией: 1691 мс;
• Компьютер без оптимизации: 4979 мс;
• Компьютер с оптимизацией: 1521 мс.

MS C/C++ Compiler 15.00.21022.08 (VS 2008)

• Ноутбук без оптимизации: 5149 мс;
• Ноутбук с оптимизацией: 1574 мс;
• Компьютер без оптимизации: 3740 мс;
• Компьютер с оптимизацией: 1290 мс.

CodeGear C++ Builder 11.0 (C++Builder 2007)

• Ноутбук без оптимизации: 4982 мс;
• Ноутбук с оптимизацией: 3854 мс;
• Компьютер без оптимизации: 4006 мс;
• Компьютер с оптимизацией: 3185 мс.

Tiny C Compiler 0.9.25

• Ноутбук: 6275 мс;
• Компьютер: 4606 мс.

Более наглядно:График времени выполнения кода:График скорости выполнения кода относительно лидера теста (лидер теста — 100%)

Итоги:
По результатам тестирования на оптимизацию по скорости, компиляторы занимают следующие места:

1. Intel C++ Compiler Pro 11.1.054;
2. MS C/C++ Compiler 15.00.21022.08 (VS 2008);
3. GCC 4.5.0 (MinGW);
4. CodeGear C++ Builder 11.0 (C++Builder 2007);
5. Tiny C Compiler 0.9.25.

Как видно, ребята из Intel хорошо постарались (на 32% код работал быстрее чем у ближайшего соперника) и их код имеет отличную оптимизацию не зависимо от того что он работает на Intel или AMD процессоре.

В тоже время С++ Builder показал себя не с лучшей стороны (отставание в 2 раза), что свидетельствует о чуть другой специфики его применения.

Ну а про Tiny C Compiler 0.9.25 и речи не может быть, потому что он вообще не поддерживает оптимизацию переходов, вот и выходит, что скорость выполнения программы находится на уровне с другими компиляторами без оптимизации при компиляции.

Конечно С++ Builder оказался чуть староват потому что не нашел я у себя более свежей версии. Хотя мне кажется, там мало что изменилось в этом плане.

Заключение
По результатам тестирования нельзя судить о компиляторе, что он хорош или плох, потому что каждому своё применение, а можно лишь говорить о том, какой их них подойдет для создания программных продуктов связанных с вычислительными операциями.

Сайт моего провайдера:



Но им не быть в топе по запросу «интернет». Это кармическое наказание за то,
что пользователи не могут зайти в личный кабинет при отрицательном балансе.

Два урока SEO оптимизации от маленького гуру своего дела:)





P.S спасибо перенес в юмор.
P.P.S это не я!

Компания Dropbox опубликовала головоломки для потенциальных кандидатов на работу. Свои решения для тестовых задач просьба высылать на jobs@dropbox.com. Как сказано на сайте, с авторами этих писем «нам есть о чём поговорить».

Первая задача — алгоритм двумерной упаковки объектов. Нужно разместить прямоугольники заданной длины и высоты на минимальной площади. На входе перечень объектов с указанием длины и ширины (целые числа), на выходе функция должна выдавать площадь минимального прямоугольника, куда они помещаются. Объекты можно поворачивать на 90°. Дополнительные бонусные очки выдаются за визуализацию средствами stderr.

Навеяно многолетним общением с клиентами и восстановлением сайтов после их деструктивной деятельности.

Сайт моего провайдера:



Но им не быть в топе по запросу «интернет». Это кармическое наказание за то,
что пользователи не могут зайти в личный кабинет при отрицательном балансе.

Два урока SEO оптимизации от маленького гуру своего дела:)





P.S спасибо перенес в юмор.
P.P.S это не я!