【发布时间】：2017-11-04 22:58:25
【问题描述】：
在同一台计算机上，使用 Visual C++ 和 MINGW-64 编译的相同代码之间的速度差异大约是 15 到 45 倍。
MSVC 可以加速吗？
最近我在寻找一个可以产生介于 0. 和 1 之间的双精度类型的 C++ 随机数生成器。我使用了 stdlib 中的 erand48() 函数，因为我不需要高质量的 PRN，但它不可用对于 MSVC。我在 MSVC 14 (2015) Community 中编译了代码（如下），并通过 MSYS 使用 MINGW-64。 MINGW 编译的结果比 MSVC 编译快 15 到 45 倍。
两者都在同一台计算机上运行。
g++ 结果（所有时间以毫秒为单位），使用命令行编译
g++ -o RandSpeedTest -std=c++11 -O3 RandSpeedTest.cpp
生产
| ranlux64_base_01 | 169 | ms |
| linear_congruential | 184 | ms |
| minstd_rand0 | 78 | ms |
| minstd_rand | 68 | ms |
| mt19937 (default_random_engine) | 53 | ms |
MSVC 2015 社区结果 使用 x64 目标编译。使用 /O2 启用优化。我尝试了不同的 /arch:SSE、/arch:SSE2、/arch:AVX 和 /arch:AVX2。它们在效果上都是微不足道的。
| ranlux64_base_01 | 7794 | ms |
| linear_congruential | 7746 | ms |
| minstd_rand0 | 1181 | ms |
| minstd_rand | 1221 | ms |
| mt19937 (default_random_engine) | 1045 | ms |
| knuth_b | 1575 | ms |
| mt19937_64 | 1009 | ms |
| ranlux24 | 5639 | ms |
| ranlux48 | 10687 | ms |
我还没有想出一个聪明的方法来模板引擎，所以代码有大量的重复。对不起。
#ifdef __GNUC__
#include <tr1/random>
//#include <cstdlib>
#elif _MSC_VER
#include <random>
#endif //__GNUC__
#include <iostream>
#include <chrono>
#include <vector>
using namespace std;
using std::chrono::high_resolution_clock;
using std::chrono::duration_cast;
void dump_time(
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> t1,
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> t2)
{
cout << std::chrono::duration_cast<std::chrono::milliseconds>(t2-t1).count() << " | ms |\n";
}
int main()
{
const unsigned long numToGen = 10000000;
std::tr1::uniform_real<double> dist(0,1.);
volatile double f;
std::chrono::time_point<std::chrono::high_resolution_clock> t1, t2;
cout << "| ranlux64_base_01 | ";
dist.reset(); // discard any cached values
std::tr1::ranlux64_base_01 eng0;
eng0.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng0));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
/*
// verify that it produces output
for(int i =0; i < 10; i++)
{
cout << dist(eng0) << endl;
}
*/
cout << "| linear_congruential | ";
std::tr1::ranlux64_base_01 eng1;
eng1.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng1));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| minstd_rand0 | ";
std::tr1::minstd_rand0 eng2;
eng2.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng2));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| minstd_rand |";
std::tr1::minstd_rand eng4;
eng4.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng4));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| mt19937 (default_random_engine) | ";
std::tr1::mt19937 eng5;
eng5.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng5));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
#ifdef _MSC_VER
cout << "| knuth_b | ";
std::tr1::knuth_b eng3;
eng3.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng3));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| mt19937_64 | ";
std::tr1::mt19937_64 eng6;
eng6.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng6));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| ranlux24 | ";
std::tr1::ranlux24 eng7;
eng7.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng7));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
cout << "| ranlux48 |";
std::tr1::ranlux48 eng8;
eng8.seed( (unsigned int) 357);
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=dist(eng8));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
#endif // _MSC_VER
/*
// Not available in MINGW-64, not available in MSVC
cout << "erand48" << endl;
unsigned short int seed16v[3];
t1 = high_resolution_clock::now();
for (int i = 0; i < numToGen; i++, f=erand48(seed16v));
t2 = high_resolution_clock::now();
dump_time(t1, t2);
*/
return (0);
}
【问题讨论】：
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据我所见，编译器可以删除对 dist() 函数的所有调用，并且可能在一种情况下这样做。
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您是否打开了 MSVC 编译器的优化功能？您没有在帖子中明确提及。
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@Blastfurnace，它来自一个版本。调试结果会慢 50%。
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@PaulB 我编辑显示 /O2 用于 MSVC 优化。
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你需要产生一个副作用，强制编译器调用 dist();例如，您可以累积返回值，然后在每次测试结束时将其输出。还。
volatile几乎可以肯定不会像你想象的那样做。我在latedev.wordpress.com/2011/10/15/the-joy-of-benchmarks 有一篇关于基准测试问题的简短博客文章
标签： c++ performance visual-c++ random g++