C++和Haskell代码在不同的机器上的执行时间不同

Question

我想问你是什么导致这种差异.如果我编译以下程序并运行相同的二进制文件 - 在某些平台上,由C++代码生成的程序比Haskell程序快得多,在其他情况下则相反.

另外,根据它们构建的平台,最终二进制文件的性能有很大差异.(每个平台使用相同的标志和相同版本的LVM和clang)

代码已经过优化,应该可以使用相同的性能 - 请参阅:Haskell能否以与Clang/GCC相同的方式优化函数调用？.

我想问你,怎么可能.

C++代码:

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

int b(const int x){
    return x+5;
}

int c(const int x){
    return b(x)+1;
}

int d(const int x){
    return b(x)-1;
}

int a(const int x){
    return c(x) + d(x);
}

int main(int argc, char* argv[]){
    printf("Starting...\n");
    long int iternum = atol(argv[1]);
    long long int out = 0;
    for(long int i=1; i<=iternum;i++){
        out += a(iternum-i);
    }
    printf("%lld\n",out);
    printf("Done.\n");
}

用.编译 clang++ -O3 main.cpp

haskell代码:

module Main where
import qualified Data.Vector as V
import System.Environment
b :: Int -> Int
b x = x + 5
c x = b x + 1
d x = b x - 1
a x = c x + d x
main = do
   putStrLn "Starting..."
   args <- getArgs
   let iternum = read (head args) :: Int in do
      putStrLn $ show $ V.foldl' (+) 0 $ V.map (\i -> a (iternum-i))
         $ V.enumFromTo 1 iternum
      putStrLn "Done."

用.编译 ghc -O3 --make -fforce-recomp -fllvm ghc-test.hs

结果(在不同平台上测试相同的二进制文件)

// binaries compiled on Ubuntu:
Ubuntu x64 @ Intel i7-3610QM CPU @ 2.30GHz : C++:0.775s, GHC:1.01s
Gentoo x64 @ Intel i7-Q720   CPU @ 1.6GHz  : C++:3.6s,   GHC:2.1s

// binaries compiled on Gentoo:
Ubuntu x64 @ Intel i7-3610QM CPU @ 2.30GHz : C++:0.782s, GHC:1.01s
Gentoo x64 @ Intel i7-Q720   CPU @ 1.6GHz  : C++:2.3s,   GHC:1.3s

Answer 1

如果我编译以下程序并运行相同的二进制文件 - 在某些平台上,由C++代码生成的程序比Haskell程序快得多,在其他情况下则相反.

另外,根据它们构建的平台,最终二进制文件的性能有很大差异.(每个平台使用相同的标志和相同版本的LVM和clang)

您正在看到真实计算机令人讨厌的操作细节的影响:

• 链接器优化
• 不同版本的动态加载库
• 给定微架构的汇编代码生成质量
• 访问专门的指示
• 缓存大小
• 操作系统调度程序,分配器,...
• 记忆延迟

两个平台之间存在大量不同的代码和硬件,这意味着您最终会测量不同的东西.

没有理由期望性能相同,甚至是相同的比率.对于微基准测试,在移动平台时翻转相对排序并不罕见.