პირობები Go-ში და მათი უცნაურობები

როგორ ფიქრობთ, მარყუჟის შიგნით ტესტირების პირობების ეს ორი ვარიანტი ექვივალენტურია შესრულების თვალსაზრისით?

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

ეს ყველაფერი დაიწყო „ტვინის გახურებით“; მე მომიწია მაგალითის მოყვანა უდიდესი ლუწი რიცხვის ოპტიმალური ძიების შესახებ მთელი რიცხვების მასივში [-x....x]. მაინტერესებდა რამდენად უკეთესი შესრულება იქნებოდა, თუ გამოვიყენებდი ლოგიკურ გამრავლებას 1-ზე, რათა გამერკვია რიცხვი ლუწია თუ არა.

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

ჩემი პროგრამირების გამოცდილება Go-ში არ არის ძალიან ვრცელი, სულ რაღაც წელიწადნახევარზე მეტი, მე მას ვიყენებდი, თუმცა ხშირად, მაგრამ წმინდა უტილიტარული მიზნებისთვის (კარგი, შესაძლოა გარდა ერთი პროექტისა, რომელიც დაკავშირებულია მაღალი დატვირთვის http სერვისთან), ამიტომ მე დაიწყო ამით. გახსენით GoLand და დაწერეთ მარტივი ტესტი

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
}

ჩვენ ვიღებთ შედეგს, რომელიც აჩვენებს, რომ რაც უფრო მაღალია ბარიერი, მით უფრო ხშირად ჩნდება შესრულების რყევები.

შეადარეთmax 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

ნათელია, რომ ამ შემთხვევაში, სხვადასხვა ზღურბლებისთვის, ჩვენ გვაქვს სატესტო მონაცემების სხვადასხვა ნაკრები, პროცესორის დატვირთვა (ჩემს i5-2540M ლეპტოპზე) მერყეობს დაახლოებით 20..30%, GoLand-დან გაშვებული აპლიკაციის მიერ დაკავებული მეხსიერება საშუალოდ არის. დაახლოებით 813 მბ - ეს ასევე გავლენას ახდენს შედეგის სანდოობაზე, თქვენ უნდა შეინახოთ ტესტის შემთხვევები დისკზე და გაუშვათ ყველა ტესტი თითოეული ზღურბლისთვის ერთმანეთისგან იზოლირებულად.

ახლა კი, იმაზე ვფიქრობ, როგორ განვახორციელო ეს ყველაფერი მინიმალური ხარჯებით, ავტომატურად ვასწორებ მდგომარეობის შემოწმებას

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

on

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

ტესტებს ისევ ვაკეთებ და ვერაფერს ვერ ვიგებ :)

შესრულებაზე დახარჯული დრო იწყებს განსხვავებას არა პროცენტებით/პროცენტის წილადებით, არამედ 10..15%-ით, მე სწრაფად ვამატებ კიდევ 2 ტესტს:

		
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
}

გავუშვი და ვიღებ ამ სურათს:მასივის საწყისი მოცულობა: 100000000

მაქსიმალური ბარიერი: 128
maxEvenDividing შედეგი: 126 ხანგრძლივობა 116.0066ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 126 ხანგრძლივობა 79.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 126 ხანგრძლივობა 114.0065 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 126 ხანგრძლივობა 83.0048 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 256
maxEvenDividing შედეგი: 254 ხანგრძლივობა 111.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 254 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 254 ხანგრძლივობა 110.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 254 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 512
maxEvenDividing შედეგი: 510 ხანგრძლივობა 114.0066ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 510 ხანგრძლივობა 80.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 510 ხანგრძლივობა 110.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 510 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 1024
maxEvenDividing შედეგი: 1022 ხანგრძლივობა 109.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 1022 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 1022 ხანგრძლივობა 111.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 1022 ხანგრძლივობა 81.0047 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 2048
maxEvenDividing შედეგი: 2046 ხანგრძლივობა 114.0065ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 2046 ხანგრძლივობა 79.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 2046 ხანგრძლივობა 113.0065 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 2046 ხანგრძლივობა 81.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 4096
maxEvenDividing შედეგი: 4094 ხანგრძლივობა 114.0065ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 4094 ხანგრძლივობა 80.0046 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 4094 ხანგრძლივობა 111.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 4094 ხანგრძლივობა 78.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 8192
maxEvenDividing შედეგი: 8190 ხანგრძლივობა 107.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 8190 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 8190 ხანგრძლივობა 111.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 8190 ხანგრძლივობა 77.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 16384
maxEvenDividing შედეგი: 16382 ხანგრძლივობა 109.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 16382 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 16382 ხანგრძლივობა 108.0062 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 16382 ხანგრძლივობა 77.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 32768
maxEvenDividing შედეგი: 32766 ხანგრძლივობა 112.0064ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 32766 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 32766 ხანგრძლივობა 109.0062 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 32766 ხანგრძლივობა 78.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 65536
maxEvenDividing შედეგი: 65534 ხანგრძლივობა 109.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 65534 ხანგრძლივობა 75.0043 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 65534 ხანგრძლივობა 109.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 65534 ხანგრძლივობა 79.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 131072
maxEvenDividing შედეგი: 131070 ხანგრძლივობა 108.0061ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 131070 ხანგრძლივობა 76.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 131070 ხანგრძლივობა 110.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 131070 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 262144
maxEvenDividing შედეგი: 262142 ხანგრძლივობა 110.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 262142 ხანგრძლივობა 76.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 262142 ხანგრძლივობა 107.0061 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 262142 ხანგრძლივობა 78.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 524288
maxEvenDividing შედეგი: 524286 ხანგრძლივობა 109.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 524286 ხანგრძლივობა 78.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 524286 ხანგრძლივობა 109.0062 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 524286 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 1048576
maxEvenDividing შედეგი: 1048574 ხანგრძლივობა 109.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 1048574 ხანგრძლივობა 80.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 1048574 ხანგრძლივობა 114.0066 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 1048574 ხანგრძლივობა 78.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 2097152
maxEvenDividing შედეგი: 2097150 ხანგრძლივობა 111.0064ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 2097150 ხანგრძლივობა 79.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 2097150 ხანგრძლივობა 112.0064 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 2097150 ხანგრძლივობა 77.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 4194304
maxEvenDividing შედეგი: 4194302 ხანგრძლივობა 111.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 4194302 ხანგრძლივობა 78.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 4194302 ხანგრძლივობა 111.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 4194302 ხანგრძლივობა 77.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 8388608
maxEvenDividing შედეგი: 8388606 ხანგრძლივობა 109.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 8388606 ხანგრძლივობა 78.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 8388606 ხანგრძლივობა 114.0065 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 8388606 ხანგრძლივობა 78.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 16777216
maxEvenDividing შედეგი: 16777214 ხანგრძლივობა 109.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 16777214 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 16777214 ხანგრძლივობა 109.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 16777214 ხანგრძლივობა 77.0044 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 33554432
maxEvenDividing შედეგი: 33554430 ხანგრძლივობა 113.0065ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 33554430 ხანგრძლივობა 78.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 33554430 ხანგრძლივობა 110.0063 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 33554430 ხანგრძლივობა 80.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 67108864
maxEvenDividing შედეგი: 67108860 ხანგრძლივობა 112.0064ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 67108860 ხანგრძლივობა 77.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 67108860 ხანგრძლივობა 112.0064 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 67108860 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 134217728
maxEvenDividing შედეგი: 134217726 ხანგრძლივობა 109.0063ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 134217726 ხანგრძლივობა 78.0044 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 134217726 ხანგრძლივობა 114.0065 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 134217726 ხანგრძლივობა 81.0047 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 268435456
maxEvenDividing შედეგი: 268435446 ხანგრძლივობა 111.0064ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 268435446 ხანგრძლივობა 79.0045 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 268435446 ხანგრძლივობა 114.0065 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 268435446 ხანგრძლივობა 79.0045 ms

მაქსიმალური ბარიერი: 536870912
maxEvenDividing შედეგი: 536870910 ხანგრძლივობა 107.0062ms
maxEvenDividing2 შედეგი: 536870910 ხანგრძლივობა 76.0043 ms
maxEvenConjunction შედეგი: 536870910 ხანგრძლივობა 109.0062 ms
maxEvenConjunction2 შედეგი: 536870910 ხანგრძლივობა 80.0046 ms

მე ვერ ვიპოვე მკაფიო ახსნა, თუ რატომ არ ახდენს Go შემდგენელი კოდს ოპტიმიზაციას და ყოველთვის ამოწმებს მეორე პირობას, თუნდაც პირველი ყალბი იყოს. ან იქნებ თვალები უბრალოდ ბუნდოვანია და აშკარა შეცდომას ვერ ვხედავ? ან გჭირდებათ რაიმე სპეციალური ინსტრუქციების მიწოდება შემდგენელს? მოხარული ვიქნები გონივრული კომენტარებისთვის.

PS: დიახ, უბრალოდ გასართობად, ჩავატარე მსგავსი ტესტები Java 5-ზე და Java 7/8-ზე - ყველაფერი გასაგებია, შესრულების დრო იგივეა.

წყარო: www.habr.com