您认为这两种在循环内测试条件的选项在性能上是否等效？
if a > b && c*2 > d {
....
}
// и
if a <= b {
continue;
}
if c*2 > d {
....
}
这一切都从“大脑热身”开始；我必须给出一个在整数数组 [-x....x] 中最佳搜索最大偶数的例子。 我想知道如果我使用逻辑乘以 1 来确定数字是否为偶数，性能会提高多少。
//у четных чисел последний бит всегда равен 0
value & 1 == 0
//vs классический метод
value % 2 == 0
我在 Go 中的编程经验不是很丰富，只有一年半多，我虽然经常使用它，但纯粹是出于功利目的（好吧，也许除了一个与高负载 http 服务相关的项目之外），所以我从它开始。 打开GoLand并编写一个简单的测试
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
}
我们得到的结果表明，阈值越高，性能波动就越频繁地出现。
比较max 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
很明显，在这种情况下，对于不同的阈值，我们有不同的测试数据集，处理器负载（在我的 i5-2540M 笔记本电脑上）变化约为 20..30%，从 GoLand 运行的应用程序占用的内存平均为大约 813MB - 这也会影响结果的可靠性，您需要将测试用例保存在磁盘上，并彼此隔离地运行每个阈值的所有测试。
现在，考虑如何以最小的成本实现这一切，我自动纠正了条件检查
if value > current && value&1 == 0 {
current = value
}
上
if value <= current {
continue;
}
if value&1 == 0 {
current = value
}
我再次运行测试......我不再理解任何事情:)
执行所花费的时间开始不再按百分比/分数变化，而是按 10..15% 变化。我很快又添加了 2 个测试：
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
}
我运行它并得到这张图片：初始数组容量：100000000
最大阈值：128
maxEvenDividing 结果：126 持续时间 116.0066ms
maxEvenDividing2 结果：126 持续时间 79.0045ms
maxEvenConjunction 结果：126 持续时间 114.0065ms
maxEvenConjunction2 结果：126 持续时间 83.0048ms
最大阈值：256
maxEvenDividing 结果：254 持续时间 111.0063ms
maxEvenDividing2 结果：254 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：254 持续时间 110.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：254 持续时间 80.0046ms
最大阈值：512
maxEvenDividing 结果：510 持续时间 114.0066ms
maxEvenDividing2 结果：510 持续时间 80.0045ms
maxEvenConjunction 结果：510 持续时间 110.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：510 持续时间 80.0046ms
最大阈值：1024
maxEvenDividing 结果：1022 持续时间 109.0063ms
maxEvenDividing2 结果：1022 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：1022 持续时间 111.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：1022 持续时间 81.0047ms
最大阈值：2048
maxEvenDividing 结果：2046 持续时间 114.0065ms
maxEvenDividing2 结果：2046 持续时间 79.0045ms
maxEvenConjunction 结果：2046 持续时间 113.0065ms
maxEvenConjunction2 结果：2046 持续时间 81.0046ms
最大阈值：4096
maxEvenDividing 结果：4094 持续时间 114.0065ms
maxEvenDividing2 结果：4094 持续时间 80.0046ms
maxEvenConjunction 结果：4094 持续时间 111.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：4094 持续时间 78.0045ms
最大阈值：8192
maxEvenDividing 结果：8190 持续时间 107.0062ms
maxEvenDividing2 结果：8190 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：8190 持续时间 111.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：8190 持续时间 77.0044ms
最大阈值：16384
maxEvenDividing 结果：16382 持续时间 109.0063ms
maxEvenDividing2 结果：16382 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：16382 持续时间 108.0062ms
maxEvenConjunction2 结果：16382 持续时间 77.0044ms
最大阈值：32768
maxEvenDividing 结果：32766 持续时间 112.0064ms
maxEvenDividing2 结果：32766 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：32766 持续时间 109.0062ms
maxEvenConjunction2 结果：32766 持续时间 78.0045ms
最大阈值：65536
maxEvenDividing 结果：65534 持续时间 109.0062ms
maxEvenDividing2 结果：65534 持续时间 75.0043ms
maxEvenConjunction 结果：65534 持续时间 109.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：65534 持续时间 79.0045ms
最大阈值：131072
maxEvenDividing 结果：131070 持续时间 108.0061ms
maxEvenDividing2 结果：131070 持续时间 76.0044ms
maxEvenConjunction 结果：131070 持续时间 110.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：131070 持续时间 80.0046ms
最大阈值：262144
maxEvenDividing 结果：262142 持续时间 110.0063ms
maxEvenDividing2 结果：262142 持续时间 76.0044ms
maxEvenConjunction 结果：262142 持续时间 107.0061ms
maxEvenConjunction2 结果：262142 持续时间 78.0044ms
最大阈值：524288
maxEvenDividing 结果：524286 持续时间 109.0062ms
maxEvenDividing2 结果：524286 持续时间 78.0045ms
maxEvenConjunction 结果：524286 持续时间 109.0062ms
maxEvenConjunction2 结果：524286 持续时间 80.0046ms
最大阈值：1048576
maxEvenDividing 结果：1048574 持续时间 109.0063ms
maxEvenDividing2 结果：1048574 持续时间 80.0045ms
maxEvenConjunction 结果：1048574 持续时间 114.0066ms
maxEvenConjunction2 结果：1048574 持续时间 78.0044ms
最大阈值：2097152
maxEvenDividing 结果：2097150 持续时间 111.0064ms
maxEvenDividing2 结果：2097150 持续时间 79.0045ms
maxEvenConjunction 结果：2097150 持续时间 112.0064ms
maxEvenConjunction2 结果：2097150 持续时间 77.0044ms
最大阈值：4194304
maxEvenDividing 结果：4194302 持续时间 111.0063ms
maxEvenDividing2 结果：4194302 持续时间 78.0045ms
maxEvenConjunction 结果：4194302 持续时间 111.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：4194302 持续时间 77.0044ms
最大阈值：8388608
maxEvenDividing 结果：8388606 持续时间 109.0062ms
maxEvenDividing2 结果：8388606 持续时间 78.0045ms
maxEvenConjunction 结果：8388606 持续时间 114.0065ms
maxEvenConjunction2 结果：8388606 持续时间 78.0045ms
最大阈值：16777216
maxEvenDividing 结果：16777214 持续时间 109.0062ms
maxEvenDividing2 结果：16777214 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：16777214 持续时间 109.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：16777214 持续时间 77.0044ms
最大阈值：33554432
maxEvenDividing 结果：33554430 持续时间 113.0065ms
maxEvenDividing2 结果：33554430 持续时间 78.0045ms
maxEvenConjunction 结果：33554430 持续时间 110.0063ms
maxEvenConjunction2 结果：33554430 持续时间 80.0045ms
最大阈值：67108864
maxEvenDividing 结果：67108860 持续时间 112.0064ms
maxEvenDividing2 结果：67108860 持续时间 77.0044ms
maxEvenConjunction 结果：67108860 持续时间 112.0064ms
maxEvenConjunction2 结果：67108860 持续时间 80.0046ms
最大阈值：134217728
maxEvenDividing 结果：134217726 持续时间 109.0063ms
maxEvenDividing2 结果：134217726 持续时间 78.0044ms
maxEvenConjunction 结果：134217726 持续时间 114.0065ms
maxEvenConjunction2 结果：134217726 持续时间 81.0047ms
最大阈值：268435456
maxEvenDividing 结果：268435446 持续时间 111.0064ms
maxEvenDividing2 结果：268435446 持续时间 79.0045ms
maxEvenConjunction 结果：268435446 持续时间 114.0065ms
maxEvenConjunction2 结果：268435446 持续时间 79.0045ms
最大阈值：536870912
maxEvenDividing 结果：536870910 持续时间 107.0062ms
maxEvenDividing2 结果：536870910 持续时间 76.0043ms
maxEvenConjunction 结果：536870910 持续时间 109.0062ms
maxEvenConjunction2 结果：536870910 持续时间 80.0046ms
我找不到明确的解释为什么 Go 编译器不优化代码并且总是检查第二个条件，即使第一个条件为 false。 或者也许我的眼睛很模糊，我没有看到任何明显的错误？ 或者需要给编译器提供一些特殊的指令？ 我很高兴收到明智的评论。
PS： 是的，只是为了好玩，我在 Java 5 和 Java 7/8 上运行了类似的测试 - 一切都很清楚，执行时间是相同的。
来源： habr.com