এক্ষেত্রে কনস্টের ব্যবহারের ওভারহেড কী ব্যাখ্যা করতে পারে?

9

আমি এখানে প্রাচীরের বিরুদ্ধে মাথা ঠাট্টা করছি, তাই আমি আশা করি আপনারা কেউ কেউ আমাকে শিক্ষিত করতে সক্ষম হবেন। আমি বেঞ্চমার্কডটনেট ব্যবহার করে কিছু পারফরম্যান্স বেঞ্চমার্ক করছিলাম এবং আমি এই অদ্ভুত মামলার দিকে ছুঁড়েছি যেখানে মনে হয় যে কোনও সদস্য ঘোষণা করা constপারফরম্যান্সকে যথেষ্ট হ্রাস করে।

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using System;

namespace PerfTest
{
    [DisassemblyDiagnoser(printAsm: true, printSource: true)]
    public class Test
    {
        private int[] data;
        private int Threshold = 90;
        private const int ConstThreshold = 90;

        [GlobalSetup]
        public void GlobalSetup()
        {
            data = new int[1000];
            var random = new Random(42);
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                data[i] = random.Next(100);
            }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            var summary = BenchmarkRunner.Run<Test>();
        }

        [Benchmark(Baseline = true)]
        public void ClampToMemberValue()
        {
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                if (data[i] > Threshold) data[i] = Threshold;
            }
        }

        [Benchmark]
        public void ClampToConstValue()
        {
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                if (data[i] > ConstThreshold) data[i] = ConstThreshold;
            }
        }
    }
}

লক্ষ্য করুন যে দুটি পরীক্ষার পদ্ধতির মধ্যে একমাত্র পার্থক্য হ'ল তারা কোনও নিয়মিত সদস্যের পরিবর্তনশীল বা কনস্টের সদস্যের সাথে তুলনা করে।

বেঞ্চমার্কডটনেটের মতে কনস্ট মানটি ব্যবহার করা উল্লেখযোগ্যভাবে ধীর এবং কেন তা আমি বুঝতে পারি না।

BenchmarkDotNet=v0.11.5, OS=Windows 10.0.18362
Intel Core i7-5820K CPU 3.30GHz (Broadwell), 1 CPU, 12 logical and 6 physical cores
.NET Core SDK=3.0.100
  [Host]     : .NET Core 3.0.0 (CoreCLR 4.700.19.46205, CoreFX 4.700.19.46214), 64bit RyuJIT
  DefaultJob : .NET Core 3.0.0 (CoreCLR 4.700.19.46205, CoreFX 4.700.19.46214), 64bit RyuJIT


|             Method |     Mean |    Error |   StdDev | Ratio |
|------------------- |---------:|---------:|---------:|------:|
| ClampToMemberValue | 590.4 ns | 1.980 ns | 1.852 ns |  1.00 |
|  ClampToConstValue | 724.6 ns | 4.184 ns | 3.709 ns |  1.23 |

জেআইটি সংকলিত কোডটির দিকে তাকানো এটি যতদূর আমি বলতে পারি তা ব্যাখ্যা করে না। দুটি পদ্ধতির কোড এখানে। পার্থক্যটি কেবলমাত্র কোনও রেজিস্টার বা আক্ষরিকের তুলনায় করা হয় কিনা।

00007ff9`7f1b8500 PerfTest.Test.ClampToMemberValue()
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                 ^^^^^^^^^
00007ff9`7f1b8504 33c0            xor     eax,eax
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                            ^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1b8506 488b5108        mov     rdx,qword ptr [rcx+8]
00007ff9`7f1b850a 837a0800        cmp     dword ptr [rdx+8],0
00007ff9`7f1b850e 7e2e            jle     00007ff9`7f1b853e
00007ff9`7f1b8510 8b4910          mov     ecx,dword ptr [rcx+10h]
                if (data[i] > Threshold) data[i] = Threshold;
                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1b8513 4c8bc2          mov     r8,rdx
00007ff9`7f1b8516 458b4808        mov     r9d,dword ptr [r8+8]
00007ff9`7f1b851a 413bc1          cmp     eax,r9d
00007ff9`7f1b851d 7324            jae     00007ff9`7f1b8543
00007ff9`7f1b851f 4c63c8          movsxd  r9,eax
00007ff9`7f1b8522 43394c8810      cmp     dword ptr [r8+r9*4+10h],ecx
00007ff9`7f1b8527 7e0e            jle     00007ff9`7f1b8537
                if (data[i] > Threshold) data[i] = Threshold;
                                         ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1b8529 4c8bc2          mov     r8,rdx
00007ff9`7f1b852c 448bc9          mov     r9d,ecx
00007ff9`7f1b852f 4c63d0          movsxd  r10,eax
00007ff9`7f1b8532 47894c9010      mov     dword ptr [r8+r10*4+10h],r9d
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                                             ^^^
00007ff9`7f1b8537 ffc0            inc     eax
00007ff9`7f1b8539 394208          cmp     dword ptr [rdx+8],eax
00007ff9`7f1b853c 7fd5            jg      00007ff9`7f1b8513
        }
        ^
00007ff9`7f1b853e 4883c428        add     rsp,28h

এবং

00007ff9`7f1a8500 PerfTest.Test.ClampToConstValue()
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                 ^^^^^^^^^
00007ff9`7f1a8504 33c0            xor     eax,eax
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                            ^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1a8506 488b5108        mov     rdx,qword ptr [rcx+8]
00007ff9`7f1a850a 837a0800        cmp     dword ptr [rdx+8],0
00007ff9`7f1a850e 7e2d            jle     00007ff9`7f1a853d
                if (data[i] > ConstThreshold) data[i] = ConstThreshold;
                ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1a8510 488bca          mov     rcx,rdx
00007ff9`7f1a8513 448b4108        mov     r8d,dword ptr [rcx+8]
00007ff9`7f1a8517 413bc0          cmp     eax,r8d
00007ff9`7f1a851a 7326            jae     00007ff9`7f1a8542
00007ff9`7f1a851c 4c63c0          movsxd  r8,eax
00007ff9`7f1a851f 42837c81105a    cmp     dword ptr [rcx+r8*4+10h],5Ah
00007ff9`7f1a8525 7e0f            jle     00007ff9`7f1a8536
                if (data[i] > ConstThreshold) data[i] = ConstThreshold;
                                              ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
00007ff9`7f1a8527 488bca          mov     rcx,rdx
00007ff9`7f1a852a 4c63c0          movsxd  r8,eax
00007ff9`7f1a852d 42c74481105a000000 mov   dword ptr [rcx+r8*4+10h],5Ah
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
                                             ^^^
00007ff9`7f1a8536 ffc0            inc     eax
00007ff9`7f1a8538 394208          cmp     dword ptr [rdx+8],eax
00007ff9`7f1a853b 7fd3            jg      00007ff9`7f1a8510
        }
        ^
00007ff9`7f1a853d 4883c428        add     rsp,28h

আমি নিশ্চিত যে আমি কিছু উপেক্ষা করেছি এমন কিছু আছে তবে আমি এই মুহুর্তে এটি আঁকতে পারি না তাই আমি কী ব্যাখ্যা করতে পারি তার জন্য ইনপুট খুঁজছি।

c#  performance  benchmarkdotnet 
— ব্রায়ান রাসমুসেন
সূত্র
অলিভিয়েরোগিয়ার আমার মনে আছে বেনমার্কডটনেট ডিবাগ চলাকালীন ব্যর্থ হয়েছিল।
— ইওফোরিক
প্রকৃতপক্ষে, স্টপওয়াচ ব্যবহার করে প্রমাণিত হয় যে একটি কনট ইন্ট ব্যবহার করা সাধারণ একটি * এ ... একটি ক্ষেত্রের তুলনায় কিছুটা ধীর গতির হয়ে থাকে ... এমনকি আইএল কোডটি বেশি অপারেন্ড ব্যবহার করলেও।
— অলিভিয়ার রোজিয়ার
1
বেনমার্কডটনেট 12.0 এবং। নেট ফ্রেমওয়ার্ক 4,8 ব্যবহার করে, আমি প্রশ্ন থেকে সঠিক কোডটি কার্যকর করি এবং x86 এ চলার সময় দুটি পদ্ধতির মধ্যে ফলাফলের কোনও অর্থপূর্ণ পার্থক্য দেখতে পাই না। এক্স 64 এ স্যুইচ করার সময় আমি পর্যবেক্ষণ করা পার্থক্যটি দেখতে পাচ্ছি।
— নাইনবেরি
cmpএবং movনির্দেশাবলী যা const পথ জন্য ব্যবহার করা হয় একটি রেজিস্টার ভিত্তিক নির্দেশাবলীর চেয়ে আরো মেমরি দখল করে কারণ একটি সংখ্যা এনকোডিং অতিরিক্ত বাইট এবং মোট নিতে আরও CPU- র চক্র চালানো (9 বাইট বনাম 5 বাইট প্রয়োজন movএবং 6 বাইট বনাম CMP 5 বাইটস) । এবং mov ecx,dword ptr [rcx+10h]নন-কনস্ট্যান্ট সংস্করণে অতিরিক্ত নির্দেশনা থাকা সত্ত্বেও এটি সম্ভবত জেআইটি সংকলক রিলিজ সংস্করণে লুপের বাইরে থাকতে অনুকূলিত করেছে।
— Dmytro মুকালভ
@ ডমিট্রোমাকালোভ তবে কি অ-কনস্ট্যান্ট সংস্করণটির জন্য অপ্টিমাইজেশনের কারণে এটি সমান্তরাল মৃত্যুর ক্ষেত্রে আলাদাভাবে আচরণ করবে? যখন পরিবর্তনশীলটি বিভিন্ন থ্রেডে পরিবর্তন করা যায় তখন সংকলক কীভাবে এটি অনুকূল করতে পারে।
— Euphoric

উত্তর:

4

Https://benchmarkdotnet.org/articles/features/setup-and-cleanup.html এর দিকে তাকানো

আমি বিশ্বাস করি আপনার [IterationSetup]পরিবর্তে ব্যবহার করা উচিত [GlobalSetup]। গ্লোবাল সেটআপের সাথে, dataএকবারে পরিবর্তন করা dataহয় এবং তারপরে পরিবর্তনটি পুনরায় ব্যবহার করা হয় bench

সুতরাং, আমি সঠিক আরম্ভের জন্য কোডটি পরিবর্তন করেছি। চেকগুলি আরও ঘন ঘন করতে ভেরিয়েবল পরিবর্তন করা হয়েছে। এবং আরও কয়েকটি বৈচিত্র যুক্ত করা হয়েছে।

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using System;

namespace PerfTest
{
    [DisassemblyDiagnoser(printAsm: true, printSource: true)]
    public class Test
    {
        private int[] data;
        private int[] data_iteration;

        private int Threshold = 50;
        private const int ConstThreshold = 50;

        [GlobalSetup]
        public void GlobalSetup()
        {
            data = new int[100000];
            var random = new Random(42);
            for (var i = 0; i < data.Length; i++)
            {
                data[i] = random.Next(100);
            }
        }

        [IterationSetup]
        public void IterationSetup()
        {
            data_iteration = new int[data.Length];
            Array.Copy(data, data_iteration, data.Length);
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            var summary = BenchmarkRunner.Run<Test>();
        }

        [Benchmark]
        public void ClampToClassConstValue()
        {
            for (var i = 0; i < data_iteration.Length; i++)
            {
                if (data_iteration[i] > ConstThreshold) data_iteration[i] = ConstThreshold;
            }
        }

        [Benchmark]
        public void ClampToLocalConstValue()
        {
            const int ConstThresholdLocal = 50;
            for (var i = 0; i < data_iteration.Length; i++)
            {
                if (data_iteration[i] > ConstThresholdLocal) data_iteration[i] = ConstThresholdLocal;
            }
        }

        [Benchmark]
        public void ClampToInlineValue()
        {
            for (var i = 0; i < data_iteration.Length; i++)
            {
                if (data_iteration[i] > 50) data_iteration[i] = 50;
            }
        }

        [Benchmark]
        public void ClampToLocalVariable()
        {
            var ThresholdLocal = 50;
            for (var i = 0; i < data_iteration.Length; i++)
            {
                if (data_iteration[i] > ThresholdLocal) data_iteration[i] = ThresholdLocal;
            }
        }

        [Benchmark(Baseline = true)]
        public void ClampToMemberValue()
        {
            for (var i = 0; i < data_iteration.Length; i++)
            {
                if (data_iteration[i] > Threshold) data_iteration[i] = Threshold;
            }
        }
    }
}

ফলাফল আরও সাধারণ দেখায়: 

BenchmarkDotNet=v0.12.0, OS=Windows 10.0.17134.1069 (1803/April2018Update/Redstone4)
Intel Core i7-8850H CPU 2.60GHz (Coffee Lake), 1 CPU, 12 logical and 6 physical cores
Frequency=2531250 Hz, Resolution=395.0617 ns, Timer=TSC
.NET Core SDK=3.0.100
  [Host]     : .NET Core 3.0.0 (CoreCLR 4.700.19.46205, CoreFX 4.700.19.46214), X64 RyuJIT
  Job-INSHHX : .NET Core 3.0.0 (CoreCLR 4.700.19.46205, CoreFX 4.700.19.46214), X64 RyuJIT

InvocationCount=1  UnrollFactor=1

|                 Method |     Mean |    Error |   StdDev |   Median | Ratio | RatioSD |
|----------------------- |---------:|---------:|---------:|---------:|------:|--------:|
| ClampToClassConstValue | 391.5 us | 17.86 us | 17.54 us | 384.2 us |  1.02 |    0.05 |
| ClampToLocalConstValue | 399.6 us |  9.49 us | 11.66 us | 399.0 us |  1.05 |    0.07 |
|     ClampToInlineValue | 384.1 us |  5.99 us |  5.00 us | 383.0 us |  1.00 |    0.06 |
|   ClampToLocalVariable | 382.7 us |  3.60 us |  3.00 us | 382.0 us |  1.00 |    0.05 |
|     ClampToMemberValue | 379.6 us |  8.48 us | 16.73 us | 371.8 us |  1.00 |    0.00 |

বিভিন্ন রূপের মধ্যে কোনও পার্থক্য বলে মনে হচ্ছে না। হয় সবকিছুই অনুকূলিত হয় বা এই দৃশ্যের কোনও উপায়েই অনুকূল নয় const

— euphoric
সূত্র
আমি এটির সাথেও চারপাশে খেলছিলাম এবং আমি মনে করি আপনি কিছু নিয়ে এসেছেন, সুতরাং ইনপুটটির জন্য ধন্যবাদ। যদি অ্যারে বেঞ্চমার্কের মধ্যে থেকে যায় তবে শাখার পূর্বাভাস দুটি ক্ষেত্রেই আলাদা হবে। আমি আরও কিছু ঘুরে বেড়াবো।
— ব্রায়ান রাসমুসেন
@ ব্রায়ান রেসমুসেন আমার মনে হয় একটি প্রধান পার্থক্য হ'ল অ্যারে যখন তার মানগুলি নিয়ে বেঁচে থাকে তখন কেবল প্রথম মানদণ্ড যা অ্যারে পরিবর্তন করার কাজটি চালায়। একই অ্যারেতে সমস্ত পরবর্তী মানদণ্ডগুলির জন্য, যদি কখনও সত্য হয় না।
— নাইনবেরি
@ নাইনবেরি ভালো পয়েন্ট যদি পরীক্ষাগুলির সিংহভাগ পরিবর্তিত মানগুলির সাথে পরিচালিত হয় তবে আমি এখনও পার্থক্যটি ব্যাখ্যা করতে পারি না, তবে পুনরাবৃত্তি সেটআপ করাটা মনে হয় তাই এখানে খনন করার মতো কিছু আছে। আপনাকে উভয় ধন্যবাদ!
— ব্রায়ান রাসমুসেন
আসলে আমার বক্তব্য এত ভাল ছিল না। প্রশ্নের মূল কোডটি GlobalSetupদেওয়া, প্রতিটি বেঞ্চমার্কের এক বার আগে একবার দুবার কার্যকর করা হয়, সুতরাং উভয় পদ্ধতি একই প্রাক শর্ত দিয়ে শুরু হয়।
— নাইনবেরি
@ নাইনবেরি হ্যাঁ কিন্তু প্রতিটি পদ্ধতি চূড়ান্তভাবে মসৃণ করার উপায় হিসাবে বহুবার কার্যকর করা হয়। সুতরাং প্রতিটি পদ্ধতির জন্য একটি পুনরাবৃত্তি রয়েছে যা ঠিক আছে এবং তারপরে অন্য সমস্ত পুনরাবৃত্তি যা আলাদা আচরণ করে।
— Euphoric
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.