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当我将一些 fortran 代码移植到 c 时,令我惊讶的是,用 ifort(intel fortran 编译器)编译的 fortran 程序和用 gcc 编译的 c 程序之间的大部分执行时间差异来自三角函数的计算函数(sin
、cos
)。这让我感到惊讶,因为我曾经相信这是什么 answer解释说,正弦和余弦等函数是在微处理器内部的微代码中实现的。
为了更明确地发现问题,我用fortran编写了一个小测试程序
program ftest
implicit none
real(8) :: x
integer :: i
x = 0d0
do i = 1, 10000000
x = cos (2d0 * x)
end do
write (*,*) x
end program ftest
在 intel Q6600
处理器和 3.6.9-1-ARCH x86_64 Linux
上我得到了 ifort 版本 12.1.0
$ ifort -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
-0.211417093282753
real 0m0.280s
user 0m0.273s
sys 0m0.003s
当使用 gcc 4.7.2 版
时,我得到了
$ gfortran -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
0.16184945593939115
real 0m2.148s
user 0m2.090s
sys 0m0.003s
这几乎是 10 倍的差异!我是否仍然相信 cos
的 gcc 实现是微处理器实现的包装器,其方式可能与在 intel 实现中所做的类似?如果这是真的,瓶颈在哪里?
编辑
根据评论,启用的优化应该会提高性能。我的意见是优化不会影响库函数……这并不意味着我不会在重要的程序中使用它们。然而,这里有两个额外的基准测试(现在在我的家用电脑上 intel core2
)
$ gfortran -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
0.16184945593939115
real 0m2.993s
user 0m2.986s
sys 0m0.000s
和
$ gfortran -Ofast -march=native -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
0.16184945593939115
real 0m2.967s
user 0m2.960s
sys 0m0.003s
您(评论员)想到了哪些特定的优化?在这个特定示例中,编译器如何利用多核处理器,其中每次迭代都取决于前一次迭代的结果?
编辑 2
Daniel Fisher 和 Ilmari Karonen 的基准测试让我认为问题可能与 gcc (4.7.2) 的特定版本有关,也可能与我正在使用的特定版本 (Arch x86_64 Linux) 有关我的电脑。所以我用 debian x86_64 Linux
、gcc version 4.4.5
和 ifort version 12.1 在
intel core i7
盒子上重复了测试。 0
$ gfortran -O3 -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
0.16184945593939115
real 0m0.272s
user 0m0.268s
sys 0m0.004s
和
$ ifort -O3 -o ftest ftest.f90
$ time ./ftest
-0.211417093282753
real 0m0.178s
user 0m0.176s
sys 0m0.004s
对我来说,这是一个非常可以接受的性能差异,我永远不会问这个问题。看来我得去 Arch Linux 论坛问问这个问题了。
不过,还是很欢迎解释整个故事。
最佳答案
这主要是由于数学库的差异。需要考虑的几点:
关于c - 为什么 gcc 数学库效率这么低?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/13875540/
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