🥇গো খেলার শর্তাবলী এবং তাদের অদ্ভুত বৈশিষ্ট্য

আপনার কি মনে হয় লুপের ভিতরে শর্ত যাচাই করার এই দুটি বিকল্প পারফরম্যান্সের দিক থেকে সমতুল্য?

		
if a > b && c*2 > d {
	....
}
// и
if a <= b  { 
  continue;
}
if c*2 > d {
 ....
}

সবকিছুর শুরু হয়েছিল একটি ‘মস্তিষ্কের অনুশীলন’ দিয়ে: আমাকে [-x….x] পূর্ণসংখ্যার একটি অ্যারে থেকে বৃহত্তম জোড় সংখ্যাটি সর্বোত্তমভাবে খোঁজার একটি উদাহরণ দিতে হয়েছিল। আমি ভাবছিলাম, কোনো সংখ্যা জোড় না বিজোড়, তা নির্ধারণ করতে যদি আমি ১ দিয়ে যৌক্তিক গুণ ব্যবহার করি, তাহলে পারফরম্যান্স কতটা ভালো হবে।


//у четных чисел последний бит всегда равен 0
value & 1 == 0
//vs классический метод
value % 2 == 0

গো প্রোগ্রামিং-এ আমার অভিজ্ঞতা খুব বেশি নয়, মাত্র দেড় বছরের কিছু বেশি। আমি এটি প্রায়ই ব্যবহার করেছি, কিন্তু শুধুমাত্র ব্যবহারিক কাজের জন্য (হয়তো একটি উচ্চ-লোডের HTTP সার্ভিস সংক্রান্ত প্রজেক্ট ছাড়া), তাই আমি এটি দিয়েই শুরু করেছি। চলুন GoLand খুলে একটি সাধারণ টেস্ট লিখি।


package main
import (
	"fmt"
	"log"
	"math"
	"math/rand"
	"time"
)
const size = 100000000 //math.MaxInt32*2
type Result struct {
	Name     string
	Duration time.Duration
	Value    int32
}

func main() {
	log.Println("initial array capacity: " + fmt.Sprint(size))
	var maxValue int32
        // Будем варьировать диапазон чисел от минимального 
        // до максимального. Чем меньше диапазон, тем больше 
        // процессорного времени будет уходить на операцию 
        // сравнения текущего числа, с ранее найденным и наоборот
	for maxValue = 128; maxValue < math.MaxInt32/2+1; maxValue = maxValue * 2 {
		test(maxValue)
	}
}

func test(maxValue int32) {
	log.Println("max threshold: " + fmt.Sprint(maxValue))
	arr := make([]int32, size)
	for i := range arr {
		arr[i] = rand.Int31n(maxValue)
                // в тестовых данных нам нужны и отрицательные числа 
		sign := rand.Intn(2)
		if sign == 1 {
			arr[i] = -arr[i]
		}
	}

        // запускаем тест "деление с остатком"
	result := maxEvenDividing("maxEvenDividing", arr)
	log.Printf(result.Name+"t result: "+fmt.Sprint(result.Value)+"ttduration %s", result.Duration)

        // запускаем тест "конъюнкции"
	result = maxEvenConjunction("maxEvenConjunction", arr)
	log.Printf(result.Name+"t result: "+fmt.Sprint(result.Value)+"ttduration %s", result.Duration)
}

func maxEvenDividing(name string, arr []int32) Result {
	start := time.Now()
	var current int32 = math.MinInt32
	for _, value := range arr {
		if value > current && value%2 == 0 {
			current = value
		}
	}
	duration := time.Since(start)
	result := Result{name, duration, current}
	return result
}

func maxEvenConjunction(name string, arr []int32) Result {
	start := time.Now()
	var current int32 = math.MinInt32
	for _, value := range arr {
		if value > current && value&1 == 0 {
			current = value
		}
	}
	duration := time.Since(start)
	result := Result{name, duration, current}
	return result
}

আমরা এমন একটি ফলাফল পেয়েছি যা থেকে দেখা যায় যে, থ্রেশহোল্ড যত বেশি হয়, পারফরম্যান্সে তত ঘন ঘন ওঠানামা দেখা যায়।

তুলনা করুনmax threshold: 128 maxEvenDividing result: 126 duration 116.0067ms maxEvenConjunction result: 126 duration 116.0066ms

সর্বোচ্চ সীমা: ১৬৩৮৪
সর্বোচ্চ জোড় বিভাজনের ফলাফল: ১৬৩৮২, সময়কাল ১১৫.০০৬৬ মিলিসেকেন্ড
maxEvenConjunction ফলাফল: ১৬৩৮২ সময়কাল ১১১.০০৬৪ মিলিসেকেন্ড

......

সর্বোচ্চ সীমা: ১৬৩৮৪
সর্বোচ্চ জোড় বিভাজনের ফলাফল: ১৬৩৮২, সময়কাল ১১৫.০০৬৬ মিলিসেকেন্ড
maxEvenConjunction ফলাফল: ১৬৩৮২ সময়কাল ১১১.০০৬৪ মিলিসেকেন্ড

এটা স্পষ্ট যে এই ক্ষেত্রে, বিভিন্ন থ্রেশহোল্ডের জন্য আমাদের কাছে ভিন্ন ভিন্ন টেস্ট ডেটা সেট রয়েছে, প্রসেসরের লোড (আমার i5-2540M ল্যাপটপে) প্রায় ২০-৩০% ওঠানামা করে, GoLand-এর অধীনে চলমান অ্যাপ্লিকেশনটির দখল করা মেমোরির গড় পরিমাণ প্রায় ৮১৩ মেগাবাইট – এটি ফলাফলের নির্ভরযোগ্যতাকেও প্রভাবিত করে, তাই আমাদের ডিস্কে টেস্ট সেটগুলো সংরক্ষণ করার ব্যবস্থা করতে হবে এবং প্রতিটি থ্রেশহোল্ডের জন্য সমস্ত পরীক্ষা একে অপরের থেকে বিচ্ছিন্নভাবে চালাতে হবে।

আর তাই, ন্যূনতম খরচে এই সবকিছু কীভাবে বাস্তবায়ন করা যায় তা ভাবতে ভাবতে, আমি স্বয়ংক্রিয়ভাবে শর্ত যাচাইটি সংশোধন করে ফেলি।

		
if value > current && value&1 == 0 {
	current = value
}

উপর

		
if value <= current {
        continue;
}
if value&1 == 0 {
	current = value
}

আমি পরীক্ষাগুলো আবার চালাই... এবং কিছুই বুঝতে পারি না 🙂

সম্পাদনে ব্যয়িত সময় শতাংশ বা ভগ্নাংশের হিসাবে নয়, বরং ১০..১৫% হারে ভিন্ন হতে শুরু করে। আমি দ্রুত আরও ২টি পরীক্ষা যোগ করি:

		
func maxEvenDividing2(name string, arr []int32) Result {
	start := time.Now()
	var current int32 = math.MinInt32
	for _, value := range arr {
		if value <= current {
			continue
		}

		if value%2 == 0 {
			current = value
		}
	}
	duration := time.Since(start)
	result := Result{name, duration, current}
	return result
}

func maxEvenConjunction2(name string, arr []int32) Result {
	start := time.Now()
	var current int32 = math.MinInt32
	for _, value := range arr {
		if value <= current {
			continue
		}
		if value&1 == 0 {
			current = value
		}
	}
	duration := time.Since(start)
	result := Result{name, duration, current}
	return result
}

আমি এটি চালু করলে এই ছবিটি পাই:প্রাথমিক অ্যারের ধারণক্ষমতা: ১০০০০০০০০

সর্বোচ্চ সীমা: ১৬৩৮৪
সর্বোচ্চ জোড় বিভাজনের ফলাফল: ১৬৩৮২, সময়কাল ১১৫.০০৬৬ মিলিসেকেন্ড
maxEvenDividing2 এর ফলাফল: ১২৬, সময়কাল ৭৯.০০৪৫ মিলিসেকেন্ড
maxEvenConjunction ফলাফল: ১৬৩৮২ সময়কাল ১১১.০০৬৪ মিলিসেকেন্ড
maxEvenConjunction2 ফলাফল: ১২৬ সময়কাল ৮৩.০০৪৮ মিলিসেকেন্ড

আমি এর কোনো স্পষ্ট ব্যাখ্যা খুঁজে পাইনি যে, কেন গো কম্পাইলার কোডটিকে অপটিমাইজ না করে এবং প্রথম শর্তটি মিথ্যা হওয়া সত্ত্বেও সবসময় দ্বিতীয় শর্তটিই পরীক্ষা করে। অথবা হতে পারে আমি হয়তো বিষয়টি বুঝতে পারছি না এবং কোনো সাধারণ ভুল আমার চোখ এড়িয়ে যাচ্ছে? নাকি কম্পাইলারকে কোনো বিশেষ নির্দেশনা দেওয়ার প্রয়োজন আছে? এ বিষয়ে কোনো জ্ঞানগর্ভ মন্তব্য পেলে আমি কৃতজ্ঞ থাকব।

দ্রষ্টব্য: হ্যাঁ, শুধু মজা করার জন্য, আমি জাভা ৫ এবং জাভা ৭/৮-এ একই ধরনের পরীক্ষা চালিয়েছিলাম - সবকিছু পরিষ্কার, এক্সিকিউশন টাইম একই।

উত্স: www.habr.com

Go-এ শর্ত এবং তাদের quirks