টার্নারি অপারেটর যদি অন্য কোনও ব্লকের চেয়ে দ্বিগুণ ধীর হয়?

246

আমি যেখানেই পড়েছি যে টার্নারি অপারেটরটি তার সমতুল্য if- elseব্লকের চেয়ে দ্রুততর বা কমপক্ষে একই বলে মনে করা হয় ।

তবে, আমি নিম্নলিখিত পরীক্ষাটি করেছিলাম এবং এটি সেরকম নয়:

Random r = new Random();
int[] array = new int[20000000];
for(int i = 0; i < array.Length; i++)
{
    array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
}
Array.Sort(array);

long value = 0;
DateTime begin = DateTime.UtcNow;

foreach (int i in array)
{
    if (i > 0)
    {
        value += 2;
    }
    else
    {
        value += 3;
    }
    // if-else block above takes on average 85 ms

    // OR I can use a ternary operator:
    // value += i > 0 ? 2 : 3; // takes 157 ms
}
DateTime end = DateTime.UtcNow;
MessageBox.Show("Measured time: " + (end-begin).TotalMilliseconds + " ms.\r\nResult = " + value.ToString());

উপরের কোডটি চালাতে আমার কম্পিউটারে 85 এমএস লাগলো। তবে আমি যদি মন্তব্য if- elseএবং অংশটিকে তিনটি অপারেটর লাইনটি অসম্পূর্ণ করে তোলে তবে এটি প্রায় 157 এমএস লাগবে।

এটি কেন ঘটছে?

c#  performance  conditional-operator 
— user1032613
সূত্র
96
ঠিক করার জন্য প্রথম জিনিস: DateTimeকর্মক্ষমতা পরিমাপ করতে ব্যবহার করবেন না । ব্যবহার Stopwatch। এরপরে, সময়টি বরং আরও দীর্ঘ - এটি পরিমাপ করার জন্য খুব কম সময়।
— জন স্কিটি
49
আপনি যখন Randomবস্তুটি তৈরি করেন তখন একটি বীজ ব্যবহার করুন , যাতে এটি সর্বদা একই ক্রম দেয়। আপনি যদি বিভিন্ন ডেটার সাথে বিভিন্ন কোড পরীক্ষা করেন তবে আপনি পারফরম্যান্সে খুব ভাল পার্থক্য দেখতে পাবেন।
— গুফা
12
আপনি কি কম্পাইলার অপটিমাইজেশন চালু এবং ডিবাগার সংযুক্ত না করে রিলিজ মোডে এটি সংকলন / চালানোর চেষ্টা করেছিলেন?
— ক্রিস সিনক্লেয়ার
7
@ ল্যারিওব্রায়েন: আকর্ষণীয় take আমি মাত্র একটি দ্রুত লিনকিউপ্যাড পরীক্ষা করেছি এবং অ্যারের সাথে বাছাই করা হয়েছে বা না পেয়ে খুব আলাদা ফলাফল পেয়েছি। প্রকৃতপক্ষে, এটিকে সাজানোর সাথে সাথে আমি একই গতির পার্থক্যের প্রতিবেদন করেছি। বাছাই সরিয়ে ফেলা সময়ের পার্থক্যও সরিয়ে দেয়।
— ক্রিস সিনক্লেয়ার
39
এখানে বক্তব্যটি হ'ল মাইক্রোপটিমাইজেশনের পারফরম্যান্স পরীক্ষা করা শক্ত । কার্যত আপনি যে ফলাফলগুলিতে ফলাফলটি পর্যবেক্ষণ করছেন তার সবগুলিই আপনার পরীক্ষার কোডের বাগের সাথে সম্পর্কিত, অর্থপূর্ণ কোডের মধ্যে পার্থক্য নয়। আপনি এখানে তালিকাভুক্তদের ঠিক করার সময় আরও কিছু থাকবে, আমি আপনাকে আশ্বাস দিতে পারি। গল্পটির নৈতিকতা, মাইক্রোপটিমাইজেশন বা প্রথমে তাদের পরীক্ষা করার চেষ্টা করে বিরক্ত করবেন না। কোডটি যদি এটির পরিমাপ করা সত্যিই শক্ত হয় তবে এটি কোনও বাধা হয়ে দাঁড়ানোর পক্ষে যথেষ্ট ধীর নয়; বাদ দাও.
— পরিবেশন করুন

উত্তর:

376

এই প্রশ্নের উত্তরের জন্য, আমরা এই প্রতিটি ক্ষেত্রে X86 এবং X64 জেআইটি দ্বারা উত্পাদিত সমাবেশ কোড পরীক্ষা করব assembly

এক্স 86, যদি / তবে

    32:                 foreach (int i in array)
0000007c 33 D2                xor         edx,edx 
0000007e 83 7E 04 00          cmp         dword ptr [esi+4],0 
00000082 7E 1C                jle         000000A0 
00000084 8B 44 96 08          mov         eax,dword ptr [esi+edx*4+8] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000088 85 C0                test        eax,eax 
0000008a 7E 08                jle         00000094 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
0000008c 83 C3 02             add         ebx,2 
0000008f 83 D7 00             adc         edi,0 
00000092 EB 06                jmp         0000009A 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000094 83 C3 03             add         ebx,3 
00000097 83 D7 00             adc         edi,0 
0000009a 42                   inc         edx 
    32:                 foreach (int i in array)
0000009b 39 56 04             cmp         dword ptr [esi+4],edx 
0000009e 7F E4                jg          00000084 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000a0 41                   inc         ecx 
000000a1 3B 4D F0             cmp         ecx,dword ptr [ebp-10h] 
000000a4 7C D6                jl          0000007C

এক্স 86, ত্রৈমাসিক

    59:                 foreach (int i in array)
00000075 33 F6                xor         esi,esi 
00000077 83 7F 04 00          cmp         dword ptr [edi+4],0 
0000007b 7E 2D                jle         000000AA 
0000007d 8B 44 B7 08          mov         eax,dword ptr [edi+esi*4+8] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
00000081 85 C0                test        eax,eax 
00000083 7F 07                jg          0000008C 
00000085 BA 03 00 00 00       mov         edx,3 
0000008a EB 05                jmp         00000091 
0000008c BA 02 00 00 00       mov         edx,2 
00000091 8B C3                mov         eax,ebx 
00000093 8B 4D EC             mov         ecx,dword ptr [ebp-14h] 
00000096 8B DA                mov         ebx,edx 
00000098 C1 FB 1F             sar         ebx,1Fh 
0000009b 03 C2                add         eax,edx 
0000009d 13 CB                adc         ecx,ebx 
0000009f 89 4D EC             mov         dword ptr [ebp-14h],ecx 
000000a2 8B D8                mov         ebx,eax 
000000a4 46                   inc         esi 
    59:                 foreach (int i in array)
000000a5 39 77 04             cmp         dword ptr [edi+4],esi 
000000a8 7F D3                jg          0000007D 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000aa FF 45 E4             inc         dword ptr [ebp-1Ch] 
000000ad 8B 45 E4             mov         eax,dword ptr [ebp-1Ch] 
000000b0 3B 45 F0             cmp         eax,dword ptr [ebp-10h] 
000000b3 7C C0                jl          00000075

এক্স 64, যদি / তারপর

    32:                 foreach (int i in array)
00000059 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
0000005d 0F 1F 00             nop         dword ptr [rax] 
00000060 45 85 C9             test        r9d,r9d 
00000063 7E 2B                jle         0000000000000090 
00000065 33 D2                xor         edx,edx 
00000067 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
0000006a 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
0000006e 66 90                xchg        ax,ax 
00000070 42 8B 44 07 10       mov         eax,dword ptr [rdi+r8+10h] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000075 85 C0                test        eax,eax 
00000077 7E 07                jle         0000000000000080 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
00000079 48 83 C5 02          add         rbp,2 
0000007d EB 05                jmp         0000000000000084 
0000007f 90                   nop 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000080 48 83 C5 03          add         rbp,3 
00000084 FF C2                inc         edx 
00000086 49 83 C0 04          add         r8,4 
    32:                 foreach (int i in array)
0000008a 41 3B D2             cmp         edx,r10d 
0000008d 7C E1                jl          0000000000000070 
0000008f 90                   nop 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
00000090 FF C1                inc         ecx 
00000092 41 3B CC             cmp         ecx,r12d 
00000095 7C C9                jl          0000000000000060

এক্স 64, ত্রৈমাসিক

    59:                 foreach (int i in array)
00000044 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
00000048 45 85 C9             test        r9d,r9d 
0000004b 7E 2F                jle         000000000000007C 
0000004d 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
00000050 33 D2                xor         edx,edx 
00000052 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
00000056 8B 44 17 10          mov         eax,dword ptr [rdi+rdx+10h] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
0000005a 85 C0                test        eax,eax 
0000005c 7F 07                jg          0000000000000065 
0000005e B8 03 00 00 00       mov         eax,3 
00000063 EB 05                jmp         000000000000006A 
00000065 B8 02 00 00 00       mov         eax,2 
0000006a 48 63 C0             movsxd      rax,eax 
0000006d 4C 03 E0             add         r12,rax 
00000070 41 FF C0             inc         r8d 
00000073 48 83 C2 04          add         rdx,4 
    59:                 foreach (int i in array)
00000077 45 3B C2             cmp         r8d,r10d 
0000007a 7C DA                jl          0000000000000056 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
0000007c FF C1                inc         ecx 
0000007e 3B CD                cmp         ecx,ebp 
00000080 7C C6                jl          0000000000000048

প্রথম: কেন X86 কোডটি এক্স 64 এর চেয়ে এত ধীর?

কোডের নিম্নলিখিত বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে এটি হয়:

  1. এক্স 64-তে বেশ কয়েকটি অতিরিক্ত রেজিস্টার উপলব্ধ রয়েছে এবং প্রতিটি নিবন্ধ 64-বিট। এটি এক্স 64 জেআইটি সম্পূর্ণ iঅ্যারে থেকে লোডিং বাদ দিয়ে রেজিস্টারগুলি ব্যবহার করে পুরো অভ্যন্তরীণ লুপটি সম্পাদন করতে সক্ষম করে , যখন এক্স 86 জেআইটি লুপটিতে বেশ কয়েকটি স্ট্যাক অপারেশন (মেমরি অ্যাক্সেস) রাখে।
  2. valueএকটি 64-বিট পূর্ণসংখ্যা, যার জন্য X86 ( addতারপরে adc) 2 টি মেশিন নির্দেশাবলী প্রয়োজন তবে এক্স 64 ( add) তে কেবল 1 টি প্রয়োজন ।

দ্বিতীয়: কেন টেরিনারি অপারেটর এক্স 86 এবং এক্স 64 উভয়ই ধীরে ধীরে?

এটি জেআইটির অপ্টিমাইজারকে প্রভাবিত করে ক্রিয়াকলাপের ক্রমের একটি সূক্ষ্ম পার্থক্যের কারণে। জে আই টি JIT তিন অপারেটর বদলে সরাসরি কোডিং 2এবং 3মধ্যে addনিজেদের মেশিন নির্দেশাবলী, জে আই টি JIT কোন মধ্যবর্তী পরিবর্তনশীল (ক রেজিস্টার মধ্যে) তৈরি ফলাফলের রাখা। এই রেজিস্টারটি এর পরে যুক্ত করার আগে 32-বিট থেকে 64-বিটগুলিতে সাইন-প্রসারিত করা হবে value। যেহেতু এগুলি সমস্ত এক্স 64 এর জন্য রেজিস্টারে সঞ্চালিত হয়, টের্নারি অপারেটরের জটিলতায় উল্লেখযোগ্য পরিমাণ বৃদ্ধি পেলেও নেট ইফেক্টটি কিছুটা কমিয়ে আনা হয়েছে।

অন্যদিকে X86 জেআইটি একটি বৃহত্তর পরিমাণে প্রভাবিত হয় কারণ অভ্যন্তরীণ লুপে একটি নতুন মধ্যবর্তী মান যুক্ত করা এটি অন্য মানকে "ছিটকে" ফেলে দেয়, ফলে অন্তত লুপটিতে কমপক্ষে 2 অতিরিক্ত মেমরি প্রবেশ করতে পারে (অ্যাক্সেসগুলি দেখুন) থেকে [ebp-14h]) X86 তিন কোডে।

— স্যাম হারওয়েল
সূত্র
18
সংকলক পাশাপাশি তিনটি অংশ যদি একটি অন্যথায় প্রসারিত করতে পারে।
— dezfowler
13
লক্ষ্য করুন এক্স 86 শুধুমাত্র ধীর যখন ব্যবহার তিন - এটি সমানভাবে ফাস্ট x64 যখন ব্যবহার হয় যদি / অন্যথায় । সুতরাং উত্তর দেওয়ার প্রশ্নটি হল: "টর্নারি অপারেটরটি ব্যবহার করার সময় কেন X86 কোডটি এক্স 64 এর তুলনায় এত ধীর?"
— এরেন এরনেসমেজ
18
অবশ্যই এর কোনও ভাল কারণ নেই এবং এমএসকে এটি 'ঠিক' করা উচিত - কারণ টার্নারি কার্যকরভাবে / অন্যথায় যদি একটি সংক্ষিপ্ত বাক্য গঠন হয় !? আপনি অবশ্যই কোনওভাবেই পারফরম্যান্স পেনাল্টি প্রদান করবেন বলে আশা করবেন না।
— নিকো
6
@niico টের্নারি অপারেটর সম্পর্কে 'ঠিক' করার মতো কিছুই নেই। এই ক্ষেত্রে এটির ব্যবহারটি কেবল একটি ভিন্ন রেজিস্টার বরাদ্দের কারণেই ঘটে। অন্য কোনও ক্ষেত্রে, এটি / / অন্যটির চেয়ে দ্রুততর হতে পারে, যেমন আমি আমার উত্তরে ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছি।
— এরেন এরসনেমেজ
6
@ এরেনারসনেমেজ: অবশ্যই কিছু ঠিক করার দরকার আছে। অপ্টিমাইজার টিম দুটি কেস সাবধানে বিশ্লেষণ করতে পারে এবং এই ক্ষেত্রে টেরিনারি অপারেটরকে যেমন-অন্যটির মতো দ্রুত হতে পারে তার কারণ খুঁজে বের করতে পারে। অবশ্যই, এই ধরনের একটি ফিক্স অপরিবর্তনীয় বা খুব ব্যয়বহুল হতে পারে।
— ব্রায়ান
63

সম্পাদনা: সমস্ত পরিবর্তন ... নীচে দেখুন।

আমি x64 CLR উপর আপনার ফলাফল পুনর্গঠন করতে পারবে না, কিন্তু আমি করতে পারেন এক্স 86 উপর। এক্স 64৪-তে আমি শর্তসাপেক্ষ অপারেটর এবং যদি / অন্যটির মধ্যে একটি ছোট পার্থক্য (10% এর কম) দেখতে পাই তবে এটি আপনি যা দেখছেন তার চেয়ে অনেক ছোট।

আমি নিম্নলিখিত সম্ভাব্য পরিবর্তনগুলি করেছি:

  • একটি কনসোল অ্যাপ্লিকেশন চালান
  • তৈরি করুন /o+ /debug-এবং ডিবাগারের বাইরে দৌড়াবেন
  • উভয় কোডের টুকরো একবার তাদের জেআইটি চালান, তারপরে আরও নির্ভুলতার জন্য অনেক বার
  • ব্যবহার Stopwatch

/platform:x64("উপেক্ষা" লাইন ছাড়া) এর সাথে ফলাফল :

if/else with 1 iterations: 17ms
conditional with 1 iterations: 19ms
if/else with 1000 iterations: 17875ms
conditional with 1000 iterations: 19089ms

/platform:x86("উপেক্ষা" লাইন ছাড়া) এর সাথে ফলাফল :

if/else with 1 iterations: 18ms
conditional with 1 iterations: 49ms
if/else with 1000 iterations: 17901ms
conditional with 1000 iterations: 47710ms

আমার সিস্টেমের বিশদ:

  • x64 i7-2720QM সিপিইউ @ 2.20GHz
  • 64-বিট উইন্ডোজ 8
  • .NET 4.5

তাই আগে অসদৃশ, আমি মনে করি আপনি করা হয় একটি বাস্তব পার্থক্য এইজন্য - এবং এটি সমস্ত এক্স 86 জে আই টি JIT সঙ্গে কাজ করতে হবে। পার্থক্য কী ঘটছে তা আমি ঠিক বলতে চাই না - কর্ডবিজিতে যেতে যদি বিরক্ত করতে পারি তবে আরও বিশদ সহ পোস্টটি পরে আপডেট করতে পারি :)

মজার বিষয় হচ্ছে, অ্যারেটিকে প্রথমে বাছাই না করে আমি পরীক্ষাগুলি শেষ করি যা কমপক্ষে x64 এ প্রায় 4.5x দীর্ঘ সময় নেয়। আমার ধারণা এটি শাখার পূর্বাভাসের সাথে করা।

কোড:

using System;
using System.Diagnostics;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Random r = new Random(0);
        int[] array = new int[20000000];
        for(int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);
        // JIT everything...
        RunIfElse(array, 1);
        RunConditional(array, 1);
        // Now really time it
        RunIfElse(array, 1000);
        RunConditional(array, 1000);
    }

    static void RunIfElse(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("if/else with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }

    static void RunConditional(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("conditional with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }
}
— জন স্কিটি
সূত্র
31
সুতরাং যে প্রশ্নটি এখনও সবাই জানার জন্য মরছে, তা কেন একটি ছোট পার্থক্য রয়েছে।
— ব্র্যাড এম
1
@ ব্র্যাডএম: আচ্ছা আইএল আলাদা হবে এবং জেআইটি-সংকলিত হওয়ার পরে এবং সিপিইউ নিজেই এটিতে দুষ্টু জিনিস সম্পন্ন করার সময় পর্যন্ত কোনও পার্থক্য সব ধরণের জিনিস করতে পারে।
— জন স্কিটি
4
@ জোনস্কিট এফওয়াইআই আপনার কোডটি চালিয়েছিলেন, ঠিক যেমনটি আপনি ব্যাখ্যা করেছেন। Xs এর 19s বনাম 52s, এবং x64 সালে 19 এর বনাম।
— ইরেন এরসনমেজ
5
@ ব্যবহারকারী 1032613: আমি এখন আপনার ফলাফলগুলি পুনরুত্পাদন করতে পারি । আমার সম্পাদনা দেখুন। আপনাকে এর আগে সন্দেহ করার জন্য দুঃখিত - আর্কিটেকচারের পরিবর্তনটি যে আশ্চর্যজনকভাবে এটি করতে পারে এটি আশ্চর্যজনক ...
— জন স্কিচ
3
@ বিঃ: সত্যই। এটি একেবারে পুনরুত্পাদন করতে সক্ষম না হওয়ায় এটি শুরু হয়েছিল তবে সময়ের সাথে সাথে বিকশিত হয়েছিল। এটি কারণ দেয় না, তবে আমি ভেবেছিলাম এটি এখনও দরকারী তথ্য (যেমন x64 বনাম x86 পার্থক্য) যার কারণেই আমি এটিকে রেখে দিয়েছি up
— জন স্কিটে
43

পার্থক্যটি আসলে / অন্য কোনও বনাম টার্নারি এর সাথে খুব বেশি কিছু করার নেই।

জিটযুক্ত বিচ্ছিন্নতাগুলি দেখে (আমি এখানে পুনরায় পোস্ট করব না, পিএলএস @ 280Z28 এর উত্তর দেখুন), দেখা যাচ্ছে আপনি আপেল এবং কমলা তুলনা করছেন । একটি ক্ষেত্রে, আপনি +=ধ্রুবক মান সহ দুটি পৃথক ক্রিয়াকলাপ তৈরি করেন এবং কোনটি আপনি চয়ন করেন তা একটি শর্তের উপর নির্ভর করে এবং অন্য ক্ষেত্রে, আপনি এমন একটি জায়গা তৈরি করেন +=যেখানে যুক্ত করার মানটি একটি শর্তের উপর নির্ভর করে।

আপনি যদি সত্যই তুলনা করতে চান / অন্য বনাম টার্নারি, এটি আরও নিখুঁত তুলনা হবে (এখন উভয়ই সমান "ধীর" হবে, বা আমরা এমনকি তিন্নি কিছুটা দ্রুতও বলতে পারি):

int diff;
if (i > 0) 
    diff = 2;
else 
    diff = 3;
value += diff;

বনাম

value += i > 0 ? 2 : 3;

if/elseনীচে প্রদর্শিত হিসাবে এখন হয়ে যায় জন্য বিচ্ছিন্ন । নোট করুন যে এটি টার্নারি কেসের চেয়ে কিছুটা খারাপ, যেহেতু এটি লুপ ভেরিয়েবল ( i) এর জন্য রেজিস্টারগুলি ব্যবহার করা ছেড়ে দেয় ।

                if (i > 0)
0000009d  cmp         dword ptr [ebp-20h],0 
000000a1  jle         000000AD 
                {
                    diff = 2;
000000a3  mov         dword ptr [ebp-24h],2 
000000aa  nop 
000000ab  jmp         000000B4 
                }
                else
                {
                    diff = 3;
000000ad  mov         dword ptr [ebp-24h],3 
                }
                value += diff;
000000b4  mov         eax,dword ptr [ebp-18h] 
000000b7  mov         edx,dword ptr [ebp-14h] 
000000ba  mov         ecx,dword ptr [ebp-24h] 
000000bd  mov         ebx,ecx 
000000bf  sar         ebx,1Fh 
000000c2  add         eax,ecx 
000000c4  adc         edx,ebx 
000000c6  mov         dword ptr [ebp-18h],eax 
000000c9  mov         dword ptr [ebp-14h],edx 
000000cc  inc         dword ptr [ebp-28h]
— ইরেন এর্সনমেজ
সূত্র
5
আপেল এবং কমলার তুলনায় জোর দেওয়ার বিষয়ে কীভাবে ?
— কেন কিন
6
ভাল, আমি আসলে এটি বলব না যে এটি আপেল এবং কমলাগুলির সাথে তুলনা করে। উভয় ভেরিয়েন্টের একই শব্দার্থকতা রয়েছে , সুতরাং অপ্টিমাইজার উভয় অপটিমাইজেশন বৈকল্পিক চেষ্টা করতে পারে এবং যে কোনও ক্ষেত্রে যে কোনও ক্ষেত্রে আরও দক্ষ কিনা তা বেছে নিতে পারে।
— ভ্লাদ
আপনার পরামর্শ অনুসারে আমি পরীক্ষাটি করেছি: আরেকটি পরিবর্তনশীল প্রবর্তিত diff, তবে টের্নারি এখনও অনেক ধীর - আপনি যা বলেছিলেন তা মোটেই নয়। আপনি এই "উত্তর" পোস্ট করার আগে পরীক্ষাটি করেছিলেন?
— ব্যবহারকারী 1032613
9

সম্পাদনা:

একটি উদাহরণ যুক্ত করা হয়েছে যা আইফ-অন্য বিবৃতি দিয়ে করা যায় তবে শর্তসাপেক্ষ অপারেটর নয়।

উত্তরের আগে দয়া করে দেখে নিন [ কোনটি দ্রুত? ] মিঃ লিপার্টের ব্লগে। এবং আমি মনে করি মিঃ এরেসনেমেজের উত্তরটি এখানে সবচেয়ে সঠিক।

আমি একটি উচ্চ স্তরের প্রোগ্রামিং ভাষার সাথে আমাদের মনে রাখা উচিত এমন কিছু উল্লেখ করার চেষ্টা করছি।

প্রথমে, আমি কখনও শুনিনি যে শর্তসাপেক্ষ অপারেটর দ্রুত এবং সি -এ-অন্য বিবৃতি দিয়ে সমান পারফরম্যান্স বলে মনে করা হচ্ছে ♯ ।

কারণটি সহজ এটি যদি অন্য-বিবৃতিটির সাথে কোনও অপারেশন না থাকে তবে: 

if (i > 0)
{
    value += 2;
}
else
{
}

শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের প্রয়োজনীয়তা হ'ল উভয় পক্ষের সাথে একটি মান থাকতে হবে , এবং সিওতে এটি উভয় পক্ষের :একই ধরণের থাকতে হবে। এটি কেবল যদি-অন্য বিবৃতি থেকে আলাদা করে তোলে। সুতরাং আপনার প্রশ্নটি এমন প্রশ্নে পরিণত হয়েছে যে মেশিন কোডের নির্দেশনা কীভাবে উত্পন্ন হয় যাতে পারফরম্যান্সের পার্থক্য।

শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের সাথে, শব্দার্থভাবে এটি হ'ল:

অভিব্যক্তি যা যা মূল্যায়ন করা হোক না কেন, এর একটি মান আছে।

তবে যদি-অন্য বিবৃতি দিয়ে:

যদি অভিব্যক্তিটি সত্য হিসাবে মূল্যায়ন করা হয় তবে কিছু করুন; যদি না হয়, অন্য একটি কাজ।

কোনও মান অগত্যা-অন্য-বিবৃতিতে জড়িত নয়। আপনার অনুমান কেবল অপ্টিমাইজেশনের মাধ্যমেই সম্ভব।

তাদের মধ্যে পার্থক্য প্রদর্শনের জন্য আরেকটি উদাহরণ নীচের মত হবে: 

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };

if(i>0)
    array1[1]=4;
else
    array2[2]=4;

উপরের কোডটি সংকলন করে, তবে, শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের সাথে যদি অন্য বিবৃতিটি কেবল সংকলন করে না: 

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };
(i>0?array1[1]:array2[2])=4; // incorrect usage

আপনি যখন একই জিনিসটি করেন তখন শর্তসাপেক্ষ অপারেটর এবং যদি-অন্য বিবৃতিগুলি ধারণাগত হয় তবে এটি সম্ভবত সি এর শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের সাথে আরও দ্রুততর , যেহেতু সি প্ল্যাটফর্মের সমাবেশের আরও কাছাকাছি।

আপনার সরবরাহিত মূল কোডটির জন্য, শর্তসাপেক্ষ অপারেটরটি ফোরচ-লুপে ব্যবহৃত হয়, যা তাদের মধ্যে পার্থক্য দেখার জন্য বিষয়গুলিকে গণ্ডগোল করে। সুতরাং আমি নিম্নলিখিত কোড প্রস্তাব করছি:

public static class TestClass {
    public static void TestConditionalOperator(int i) {
        long value=0;
        value+=i>0?2:3;
    }

    public static void TestIfElse(int i) {
        long value=0;

        if(i>0) {
            value+=2;
        }
        else {
            value+=3;
        }
    }

    public static void TestMethod() {
        TestConditionalOperator(0);
        TestIfElse(0);
    }
}

এবং নীচে অপ্টিমাইজড এবং না আইএল দুটি সংস্করণ। যেহেতু এগুলি দীর্ঘ, আমি প্রদর্শন করতে একটি চিত্র ব্যবহার করছি, ডান হাতটি অনুকূলিত:

(Fullsize চিত্র দেখতে ক্লিক করুন.) hSN6s.png

কোডের উভয় সংস্করণে, শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের আইএল-যদি অন্য বিবৃতিটির চেয়ে কম দেখায় এবং অবশেষে উত্পন্ন মেশিন কোডের সন্দেহ রয়েছে there নীচে উভয় পদ্ধতির নির্দেশাবলী দেওয়া হয়েছে, এবং পূর্ববর্তী চিত্রটি অপটিমাইজড, পরবর্তীটিটি অনুকূলিত একটি:

  • অপ্টিমাইজড নির্দেশাবলী: (পূর্ণ আকারের চিত্র দেখতে ক্লিক করুন)) ybhgM.png

  • অনুকূলিত নির্দেশাবলী: (পূর্ণ আকারের চিত্র দেখতে ক্লিক করুন)) 6kgzJ.png

পরবর্তীকালে, হলুদ ব্লকটি কোড কেবল তখনই কার্যকর হয় যদি i<=0এবং নীল ব্লকটি কখন হয় i>0। নির্দেশাবলীর উভয় সংস্করণে, যদি-অন্য বিবৃতিটি ছোট হয়।

নোট করুন, বিভিন্ন নির্দেশাবলীর জন্য, [ সিপিআই ] অগত্যা এক নয়। যৌক্তিকভাবে, অভিন্ন নির্দেশের জন্য, আরও নির্দেশাবলীর জন্য দীর্ঘতর চক্র ব্যয় হয়। তবে যদি নির্দেশনা আনার সময় এবং পাইপ / ক্যাশেও বিবেচনায় নেওয়া হয়, তবে মৃত্যুদন্ডের আসল মোট সময়টি প্রসেসরের উপর নির্ভর করে। প্রসেসর এছাড়াও শাখা পূর্বাভাস করতে পারেন।

আধুনিক প্রসেসরগুলির আরও বেশি কোর রয়েছে, এটির সাথে জিনিসগুলি আরও জটিল হতে পারে। আপনি যদি একটি ইন্টেল প্রসেসর ব্যবহারকারী হয়ে থাকেন তবে আপনি [ ®৪ এবং আইএ -32 আর্কিটেকচার অপ্টিমাইজেশন রেফারেন্স ম্যানুয়াল ] দেখতে পাওয়া যেতে পারে।

আমি জানি না কোনও হার্ডওয়্যার-প্রয়োগিত সিএলআর ছিল কিনা, তবে হ্যাঁ, আপনি সম্ভবত শর্তসাপেক্ষ অপারেটরের সাথে দ্রুততর হবেন কারণ আইএল স্পষ্টতই কম।

দ্রষ্টব্য: সমস্ত মেশিন কোড x86 এর।

— কেন কিন
সূত্র
7

আমি জোন স্কিটি যা করেছি তা করেছি এবং 1 টি পুনরাবৃত্তি এবং 1,000 পুনরাবৃত্তির মাধ্যমে দৌড়েছি এবং ওপি এবং জোন উভয়েরই থেকে আলাদা ফলাফল পেয়েছি। খনিতে, টেরিনারিটি কিছুটা দ্রুত। নীচে সঠিক কোডটি দেওয়া হল:

static void runIfElse(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ifElse = new Stopwatch();
        ifElse.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        ifElse.Stop();
        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for If-Else: {0}", ifElse.Elapsed));
    }

    static void runTernary(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ternary = new Stopwatch();
        ternary.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        ternary.Stop();


        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for Ternary: {0}", ternary.Elapsed));
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Random r = new Random();
        int[] array = new int[20000000];
        for (int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);

        long value = 0;

        runIfElse(array, 1);
        runTernary(array, 1);
        runIfElse(array, 1000);
        runTernary(array, 1000);
        
        Console.ReadLine();
    }

আমার প্রোগ্রাম থেকে আউটপুট:

ইফ-অন্যের জন্য অতিবাহিত সময়: 00: 00: 00.0140543

টেরনারির জন্য সময় অতিবাহিত: 00: 00: 00.0136723

ইফ-অন্যের জন্য অতিবাহিত সময়: 00: 00: 14.0167870

টেরনারির জন্য সময় অতিবাহিত: 00: 00: 13.9418520

মিলিসেকেন্ডে আর একটি রান:

ইফ-অন্যের জন্য সময় অতিবাহিত: 20

টেরনারির জন্য অতিক্রান্ত সময়: ১৯

ইফ-অন্যের জন্য সময় অতিবাহিত: 13854

টেরনারির জন্য সময় অতিবাহিত: 13610

এটি 64৪-বিট এক্সপিতে চলছে, এবং আমি ডিবাগ ছাড়াই দৌড়ে এসেছি।

সম্পাদনা করুন - x86 এ চলছে:

X86 ব্যবহার করে একটি বড় পার্থক্য রয়েছে। এটি পূর্বের মতো একই xp -৪-বিট মেশিনে ডিবাগিং ছাড়াই করা হয়েছিল, তবে x86 সিপিইউগুলির জন্য নির্মিত। এটি দেখতে ওপি'র মতোই লাগে।

ইফ-অন্যের জন্য অতিবাহিত সময়: 18

টেরনারির জন্য অতিক্রান্ত সময়: 35

যদি-অন্যথায়: 20512 এর জন্য অতিবাহিত সময়

টেরনারির জন্য অতিক্রান্ত সময়: 32673

— Shaz
সূত্র
আপনি দয়া করে এটি x86 এ চেষ্টা করতে পারেন? ধন্যবাদ।
— ব্যবহারকারী 1032613
@ ব্যবহারকারী 1032613 আমি মনে করি আপনি যদি ডিবাগিংয়ের সাথে বনাম ডিবাগিং না চালাই তবে বড় পার্থক্য হতে পারে।
— ক্যাম্পার
@ user1032613 আমি x86 থেকে ডেটা সহ আমার পোস্টটি সম্পাদনা করেছি। এটি আপনার মতো দেখতে আরও বেশি লাগে, যেখানে তিন্নি 2x ধীর।
— শাজ
5

উত্পন্ন এসেমব্লার কোডটি গল্পটি বলবে:

a = (b > c) ? 1 : 0;

উত্পন্ন:

mov  edx, DWORD PTR a[rip]
mov  eax, DWORD PTR b[rip]
cmp  edx, eax
setg al

যেখানে:

if (a > b) printf("a");
else printf("b");

উত্পন্ন:

mov edx, DWORD PTR a[rip]
mov eax, DWORD PTR b[rip]
cmp edx, eax
jle .L4
    ;printf a
jmp .L5
.L4:
    ;printf b
.L5:

তাই তিন পারেন খাটো এবং দ্রুত সহজভাবে কারণে কম নির্দেশাবলী ব্যবহার হতে এবং কোন জাম্প যদি আপনি খুঁজছেন সত্য / মিথ্যা জন্য। আপনি যদি 1 এবং 0 ব্যতীত অন্য মানগুলি ব্যবহার করেন তবে আপনি যদি / অন্য হিসাবে একই কোড পাবেন তবে উদাহরণস্বরূপ:

a = (b > c) ? 2 : 3;

উত্পন্ন:

mov edx, DWORD PTR b[rip]
mov eax, DWORD PTR c[rip]
cmp edx, eax
jle .L6
    mov eax, 2
jmp .L7
.L6:
    mov eax, 3
.L7:

যা / অন্যটি হিসাবে একই।

4

সিটিআরএল + এফ 5 ডিবাগিং ছাড়াই চালনা করুন মনে হয় ডিবাগারটি উল্লেখযোগ্যভাবে আইএফস এবং টেরিনারি উভয়ই ধীরে ধীরে ধীরে ধীরে কমিয়ে দেয় তবে মনে হয় এটি আরও অনেক বেশি টার্নারি অপারেটরকে ধীর করে দেয়।

আমি এখানে নীচের কোডটি চালিত করলে আমার ফলাফল হয়। আমি মনে করি যে সংকলকটি সর্বোচ্চ = সর্বোচ্চকে অনুকূলকরণ এবং এটি অপসারণের ফলে ছোট মিলিসেকেন্ডের পার্থক্য তৈরি হয়েছে তবে সম্ভবত টার্নারি অপারেটরের জন্য সেই অপ্টিমাইজেশন তৈরি করছে না। যদি কেউ সমাবেশটি পরীক্ষা করে এটি নিশ্চিত করতে পারে তবে এটি দুর্দান্ত।

--Run #1--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972
--Run #2--
Type   | Milliseconds
Ternary 707
If     704
%: .9958
--Run #3--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972

কোড

  for (int t = 1; t != 10; t++)
        {
            var s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            var r = new Random(123456789);   //r
            int[] randomSet = new int[1000]; //a
            for (int i = 0; i < 1000; i++)   //n
                randomSet[i] = r.Next();     //dom
            long _ternary = 0; //store
            long _if = 0;      //time
            int max = 0; //result
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    max = max > randomSet[i] ? max : randomSet[i];
            }
            s.Stop();
            _ternary = s.ElapsedMilliseconds;
            max = 0;
            s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    if (max > randomSet[i])
                        max = max; // I think the compiler may remove this but not for the ternary causing the speed difference.
                    else
                        max = randomSet[i];
            }

            s.Stop();
            _if = s.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine("--Run #" + t+"--");
            Console.WriteLine("Type   | Milliseconds\nTernary {0}\nIf     {1}\n%: {2}", _ternary, _if,((decimal)_if/(decimal)_ternary).ToString("#.####"));
        }
— CodeCamper
সূত্র
4

উত্পাদিত আইএলটির দিকে তাকালে, ইফ / অন্য বিবৃতিটির চেয়ে @ কমপক্ষে 16 টি অপারেশন রয়েছে (@ জোনস্কিটের কোডটি অনুলিপি এবং আটকানো)। তবে এর অর্থ এই নয় যে এটি দ্রুত প্রক্রিয়া হওয়া উচিত!

আইএল-এর পার্থক্যের সংক্ষিপ্তসার জন্য, যদি / অন্য পদ্ধতিটি সি # কোড পড়ার মতো একই সাথে অনুবাদ করে (শাখার মধ্যে সংযোজন সম্পাদন করে) তবে শর্তযুক্ত কোডটি স্ট্যাকের উপর 2 বা 3 লোড করে (মানের উপর নির্ভর করে) এবং তারপরে এটি শর্তসাপেক্ষের বাইরে মানতে যুক্ত করে।

অন্য পার্থক্যটি ব্যবহৃত শাখা নির্দেশাবলী। যদি / অন্য পদ্ধতিতে প্রথম শর্তটি পেরিয়ে যাওয়ার জন্য একটি ব্রুটার (সত্য হয় তবে শাখা) এবং যদি বিবৃতিটির প্রথম থেকে লাফ দিতে একটি শর্তহীন শাখা ব্যবহার করে। শর্তসাপেক্ষ কোডটি ব্রুরের পরিবর্তে বিজিটি (এর চেয়ে বেশি হলে শাখা) ব্যবহার করে, এটি সম্ভবত ধীর তুলনা হতে পারে।

এছাড়াও (শাখার পূর্বাভাস সম্পর্কে সবেমাত্র পড়ে) শাখাটি ছোট হওয়ার জন্য পারফরম্যান্স পেনাল্টি হতে পারে। শর্তাধীন শাখায় কেবলমাত্র 1 টি নির্দেশ রয়েছে তবে যদি অন্য / থাকে This তবে এটি আরও ব্যাখ্যা করবে যে দীর্ঘ এবং ইন্ট ব্যবহারের মধ্যে কেন পার্থক্য রয়েছে, কারণ কোন ইন্টে পরিবর্তন করে যদি / অন্য শাখাগুলিতে 1 দ্বারা নির্দেশাবলীর সংখ্যা হ্রাস পায় (রিড-ফরোয়ার্ড কম করা)

— ম্যাথিউ স্টেপলস
সূত্র
1

নিম্নলিখিত কোডে যদি / অন্যটি টার্নারি অপারেটরের চেয়ে প্রায় 1.4 গুণ দ্রুত বলে মনে হয়। তবে, আমি দেখতে পেয়েছি যে একটি অস্থায়ী পরিবর্তনশীল প্রবর্তন করণীয় অপারেটরের চলমান সময়টি প্রায় 1.4 বার হ্রাস করে:

যদি / অন্যথায়: 98 এমএস

টার্নারি: 141 এমএস

টেম্পারি সহ টেরানারি: 100 এমএস

using System;
using System.Diagnostics;

namespace ConsoleApplicationTestIfElseVsTernaryOperator
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Random r = new Random(0);
            int[] array = new int[20000000];
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
            }
            Array.Sort(array);
            long value;
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
                // 98 ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("If/Else: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                value += (i > 0) ? 2 : 3; 
                // 141 ms
            }

            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            int tempVar = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                tempVar = (i > 0) ? 2 : 3;
                value += tempVar; 
                // 100ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary with temp var: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}
— আলেক্সি নভিকভ ov
সূত্র
0

অনেকগুলি দুর্দান্ত উত্তর কিন্তু আমি আকর্ষণীয় কিছু পেয়েছি, খুব সাধারণ পরিবর্তনগুলি প্রভাব ফেলে। নীচে পরিবর্তন করার পরে, অন্যথায় এবং টেরিনারি অপারেটরটি কার্যকর করতে একই সময় লাগবে।

পরিবর্তে লাইনের নিচে লেখার

value +=  i > 0 ? 2 : 3;

আমি এটি ব্যবহার করেছি,

int a =  i > 0 ? 2 : 3;
value += a;

নীচের উত্তরের একটিতে আরও উল্লেখ করা হয়েছে যে টের্নারি অপারেটর লেখার জন্য খারাপ উপায় কী।

আমি আশা করি এটি কোনটি আরও ভাল তার পরিবর্তে আপনাকে টার্নারি অপারেটর লিখতে সহায়তা করবে।

নেস্টেড টার্নারি অপারেটর : আমি নেস্টেড টের্নারি অপারেটর এবং একাধিককে পেয়েছি যদি অন্য ব্লকটি কার্যকর করতে একই সময় নেয়।

— রবীন্দ্র সিনারে
সূত্র
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.