C++ 应用程序执行时间答案

【问题标题】：C++ application performance timeC++ 应用程序执行时间
【发布时间】：2015-05-04 20:19:00
【问题描述】：

我有一个来自我遇到的特定情况的一般性问题。

一般问题：什么决定了在 Windows 上用 C++ 编写的应用程序在 MinGW 编译器下的运行时间（计算时间、执行时间）？

具体情况：我最近买了一台新电脑。在运行和测试我在旧机器上编写的相同程序时，我发现不仅没有加速，而且性能也下降了。两者都运行 Windows 7 操作系统。

较旧的工作站：i7-3770 Core 4 核处理器、8 GB RAM 和硬盘驱动器。

较新的设置：e5-2660 v3 Xeon 10 核处理器、32 GB RAM 和 HDD。

没有完全加速可能是因为没有 SSD 内存类型，但这仍然不能解释为什么新计算机比旧计算机慢。我进行了 passmark 分数测试，在所有类别中，新计算机都优于旧计算机。尽管如此，我自己的 C++ 程序和一些第三方应用程序在新机器上的运行速度都比较慢。怎么会这样？我应该检查一些特定的软件类型限制吗？

我也欢迎有关性能主题的任何建议，因为我计划运行计算密集型、多线程应用程序，因此性能是一个重要问题。

【问题讨论】：

程序是多线程程序吗？如果是单线程程序，看看这个：gotw.ca/publications/concurrency-ddj.htm
4 @ 3.9 GHz 与 10 @ 2.2 GHz，尤其是如果您没有使用这 10 个内核中的所有...简单的数学运算。
@NathanOliver：我已经在单线程和多线程程序上进行了测试。正如 crashmstr 所指出的，单线程应该会慢一些（尽管它实际上是：4 * 3.4 GHz vs 10 * 2.6 GHz）。但是，最让我担心的是，即使是在新机器上运行在 20 个线程上的（多线程）程序也比在旧的 8 个线程上运行的程序慢大约 2-3 倍。
@Qurious 单线程程序的速度仅与 oe 内核一样快——“尽管它实际上是：4 * 3.4 GHz 与 10 * 2.6 GHz”没有任何意义。它是 1*3.4 GHz 与 1* 2.6 GHz，无论两个 CPU 有多少内核。我希望 Xeon 能够通过具有 10 个（或 20 或 200 个）线程的程序赢得胜利。
@PeterSchneider：我理解，你是对的。最让我担心的是多线程程序上较慢的执行时间。尽管单线程程序的减速也很大，至少对我的直觉来说有点太大了； 3.4 与 2.6 GHz 相差 30%，在旧机器上运行 3 分钟的单线程程序应该在新机器上运行（所有其他条件相同）大约 4 分钟。测量结果更像是 3 分钟而不是 9 分钟，这就是为什么我怀疑是其他原因导致减速的原因。

【解决方案1】：

由于应用程序使用 CPU、内存和磁盘，所有这些都会影响应用程序的执行速度。

在您的情况下，您从具有 4 个快速内核的 4 核 cpu 更改为具有 10 个但速度较慢的内核的 10 核 cpu，这实际上降低了每个线程的执行速度。

取决于你做什么，例如如果计算/内存压力的比率偏向计算侧，您会看到速度变慢。

【讨论】：

是否没有我可能设置不正确的基于软件的选项，这可能会进一步降低计算机速度？正如上面的 cmets 中所提到的，在我的具体情况下，即使是多线程应用程序也经历了严重的减速。
这非常依赖于应用程序。软件设置是不可能的。想象一下……您有一个使用 4 个线程的软件。如果计算/内存压力比保持不变，您将继续看到性能下降。即使您使用超过 4 个线程，也可能存在您不知道的 4 个核心问题，例如争用、锁定等。
这里有很多未知数可以稍微澄清一下。例如，您使用的是操作系统 apis 吗？你如何分配/读/写内存？有抄袭吗？例如。缓存系统在多核 cpu 上的工作方式有点违反直觉。使用 4 个内核，您可以体验到更好的缓存局部性，因此比假设 10 个内核抖动缓存的速度更快。
Idea... 您的电脑是否有任何与电源相关的设置？您的处理器是否全速运行？
好问题。我不知道——这是一个新的戴尔工作站，里面没有不必要的软件。我对超频机制等一无所知。您有什么建议我应该检查什么？

【解决方案2】：

更新：一开始我发现了错误的 Xeon 规格。 V3 拥有更快的涡轮频率，但可持续频率仅为 2.6 GHz。

处理器基频2.6 GHz

最大涡轮频率 3.3 GHz

基频3.4 GHz

最大涡轮频率 3.9 GHz

虽然缓存大小和其他差异可能在指令/时钟周期方面有利于 Xeon，但我认为 I7 时钟快 30% 将很难被击败。对于具有 4 个或更少线程且对 CPU 时间没有太多竞争的程序，那就是 ;-)。

【讨论】：