गो में स्थितियाँ और उनकी विचित्रताएँ

क्या आपको लगता है कि लूप के अंदर स्थितियों के परीक्षण के लिए ये दो विकल्प प्रदर्शन में समकक्ष हैं?

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

यह सब "मस्तिष्क वार्म-अप" के साथ शुरू हुआ; मुझे पूर्णांकों की एक सरणी में सबसे बड़ी सम संख्या के लिए इष्टतम खोज का एक उदाहरण देना था [-x....x]। मैं सोच रहा था कि यदि कोई संख्या सम है या नहीं, यह पता लगाने के लिए यदि मैं 1 से तार्किक गुणन का उपयोग करूँ तो प्रदर्शन कितना बेहतर होगा।

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

गो में मेरा प्रोग्रामिंग अनुभव बहुत व्यापक नहीं है, केवल डेढ़ साल से अधिक, मैंने इसका उपयोग किया, हालांकि अक्सर, लेकिन विशुद्ध रूप से उपयोगितावादी उद्देश्यों के लिए (ठीक है, शायद उच्च-लोड http सेवा से संबंधित एक परियोजना को छोड़कर), इसलिए मैंने इसके साथ शुरुआत हुई. GoLand खोलें और एक सरल परीक्षण लिखें

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
}

हमें एक परिणाम मिलता है जो दर्शाता है कि सीमा जितनी अधिक होगी, प्रदर्शन में उतार-चढ़ाव उतना ही अधिक होगा।

तुलनाmax threshold: 128
maxEvenDividing result: 126 duration 116.0067ms
maxEvenConjunction result: 126 duration 116.0066ms

max threshold: 16384
maxEvenDividing result: 16382 duration 115.0066ms
maxEvenConjunction result: 16382 duration 111.0064ms

......

max threshold: 8388608
maxEvenDividing result: 8388606 duration 109.0063ms
maxEvenConjunction result: 8388606 duration 109.0062ms

max threshold: 16777216
maxEvenDividing result: 16777214 duration 108.0062ms
maxEvenConjunction result: 16777214 duration 109.0062ms

max threshold: 33554432
maxEvenDividing result: 33554430 duration 114.0066ms
maxEvenConjunction result: 33554430 duration 110.0063ms

max threshold: 67108864
maxEvenDividing result: 67108860 duration 111.0064ms
maxEvenConjunction result: 67108860 duration 109.0062ms

max threshold: 134217728
maxEvenDividing result: 134217726 duration 108.0062ms
maxEvenConjunction result: 134217726 duration 109.0063ms

max threshold: 268435456
maxEvenDividing result: 268435446 duration 111.0063ms
maxEvenConjunction result: 268435446 duration 110.0063ms

यह स्पष्ट है कि इस मामले में, विभिन्न सीमाओं के लिए हमारे पास परीक्षण डेटा के अलग-अलग सेट हैं, प्रोसेसर लोड (मेरे i5-2540M लैपटॉप पर) लगभग 20..30% भिन्न होता है, GoLand से चलने वाले एप्लिकेशन द्वारा कब्जा की गई मेमोरी औसतन होती है लगभग 813एमबी - यह परिणाम की विश्वसनीयता को भी प्रभावित करता है, आपको डिस्क पर परीक्षण मामलों को सहेजने और प्रत्येक सीमा के लिए सभी परीक्षणों को एक दूसरे से अलग करने की आवश्यकता है।

और अब, न्यूनतम लागत के साथ यह सब कैसे लागू किया जाए, इसके बारे में सोचते हुए, मैं स्थिति की जांच को स्वचालित रूप से सही कर देता हूं

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

पर

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

मैं फिर से परीक्षण चलाता हूं... और मुझे कुछ भी समझ में आना बंद हो जाता है :)

निष्पादन पर लगने वाला समय प्रतिशत के प्रतिशत/अंशों से नहीं, बल्कि 10..15% से भिन्न होने लगता है। मैं जल्दी से 2 और परीक्षण जोड़ता हूं:

		
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
}

मैं इसे चलाता हूं और यह चित्र प्राप्त करता हूं:प्रारंभिक सरणी क्षमता: 100000000

अधिकतम सीमा: 128
maxEvenDividing परिणाम: 126 अवधि 116.0066ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 126 अवधि 79.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 126 अवधि 114.0065ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 126 अवधि 83.0048ms

अधिकतम सीमा: 256
maxEvenDividing परिणाम: 254 अवधि 111.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 254 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 254 अवधि 110.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 254 अवधि 80.0046ms

अधिकतम सीमा: 512
maxEvenDividing परिणाम: 510 अवधि 114.0066ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 510 अवधि 80.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 510 अवधि 110.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 510 अवधि 80.0046ms

अधिकतम सीमा: 1024
maxEvenDividing परिणाम: 1022 अवधि 109.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 1022 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 1022 अवधि 111.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 1022 अवधि 81.0047ms

अधिकतम सीमा: 2048
maxEvenDividing परिणाम: 2046 अवधि 114.0065ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 2046 अवधि 79.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 2046 अवधि 113.0065ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 2046 अवधि 81.0046ms

अधिकतम सीमा: 4096
maxEvenDividing परिणाम: 4094 अवधि 114.0065ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 4094 अवधि 80.0046ms
maxEvenConjunction परिणाम: 4094 अवधि 111.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 4094 अवधि 78.0045ms

अधिकतम सीमा: 8192
maxEvenDividing परिणाम: 8190 अवधि 107.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 8190 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 8190 अवधि 111.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 8190 अवधि 77.0044ms

अधिकतम सीमा: 16384
maxEvenDividing परिणाम: 16382 अवधि 109.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 16382 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 16382 अवधि 108.0062ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 16382 अवधि 77.0044ms

अधिकतम सीमा: 32768
maxEvenDividing परिणाम: 32766 अवधि 112.0064ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 32766 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 32766 अवधि 109.0062ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 32766 अवधि 78.0045ms

अधिकतम सीमा: 65536
maxEvenDividing परिणाम: 65534 अवधि 109.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 65534 अवधि 75.0043ms
maxEvenConjunction परिणाम: 65534 अवधि 109.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 65534 अवधि 79.0045ms

अधिकतम सीमा: 131072
maxEvenDividing परिणाम: 131070 अवधि 108.0061ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 131070 अवधि 76.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 131070 अवधि 110.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 131070 अवधि 80.0046ms

अधिकतम सीमा: 262144
maxEvenDividing परिणाम: 262142 अवधि 110.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 262142 अवधि 76.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 262142 अवधि 107.0061ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 262142 अवधि 78.0044ms

अधिकतम सीमा: 524288
maxEvenDividing परिणाम: 524286 अवधि 109.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 524286 अवधि 78.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 524286 अवधि 109.0062ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 524286 अवधि 80.0046ms

अधिकतम सीमा: 1048576
maxEvenDividing परिणाम: 1048574 अवधि 109.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 1048574 अवधि 80.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 1048574 अवधि 114.0066ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 1048574 अवधि 78.0044ms

अधिकतम सीमा: 2097152
maxEvenDividing परिणाम: 2097150 अवधि 111.0064ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 2097150 अवधि 79.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 2097150 अवधि 112.0064ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 2097150 अवधि 77.0044ms

अधिकतम सीमा: 4194304
maxEvenDividing परिणाम: 4194302 अवधि 111.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 4194302 अवधि 78.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 4194302 अवधि 111.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 4194302 अवधि 77.0044ms

अधिकतम सीमा: 8388608
maxEvenDividing परिणाम: 8388606 अवधि 109.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 8388606 अवधि 78.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 8388606 अवधि 114.0065ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 8388606 अवधि 78.0045ms

अधिकतम सीमा: 16777216
maxEvenDividing परिणाम: 16777214 अवधि 109.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 16777214 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 16777214 अवधि 109.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 16777214 अवधि 77.0044ms

अधिकतम सीमा: 33554432
maxEvenDividing परिणाम: 33554430 अवधि 113.0065ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 33554430 अवधि 78.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 33554430 अवधि 110.0063ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 33554430 अवधि 80.0045ms

अधिकतम सीमा: 67108864
maxEvenDividing परिणाम: 67108860 अवधि 112.0064ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 67108860 अवधि 77.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 67108860 अवधि 112.0064ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 67108860 अवधि 80.0046ms

अधिकतम सीमा: 134217728
maxEvenDividing परिणाम: 134217726 अवधि 109.0063ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 134217726 अवधि 78.0044ms
maxEvenConjunction परिणाम: 134217726 अवधि 114.0065ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 134217726 अवधि 81.0047ms

अधिकतम सीमा: 268435456
maxEvenDividing परिणाम: 268435446 अवधि 111.0064ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 268435446 अवधि 79.0045ms
maxEvenConjunction परिणाम: 268435446 अवधि 114.0065ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 268435446 अवधि 79.0045ms

अधिकतम सीमा: 536870912
maxEvenDividing परिणाम: 536870910 अवधि 107.0062ms
maxEvenDividing2 परिणाम: 536870910 अवधि 76.0043ms
maxEvenConjunction परिणाम: 536870910 अवधि 109.0062ms
maxEvenConjunction2 परिणाम: 536870910 अवधि 80.0046ms

मुझे स्पष्ट स्पष्टीकरण नहीं मिला कि गो कंपाइलर कोड को अनुकूलित क्यों नहीं करता है और हमेशा दूसरी स्थिति की जांच करता है, भले ही पहली शर्त गलत हो। या शायद मेरी आँखें धुंधली हैं और मुझे कोई स्पष्ट गलती नज़र नहीं आ रही है? या क्या आपको संकलक को कुछ विशेष निर्देश प्रदान करने की आवश्यकता है? मुझे समझदार टिप्पणियों पर खुशी होगी।

पुनश्च: हां, केवल मनोरंजन के लिए, मैंने जावा 5 और जावा 7/8 पर समान परीक्षण चलाए - सब कुछ स्पष्ट है, निष्पादन समय समान है।

स्रोत: www.habr.com