为什么我的arduino计算速度比我的macbook air快10到10亿？

Question

这是我的macbook air结果在c ++中,执行时间:2.692秒

这是我的arduino代码.它在'for'之前和之后的微秒中得到时间.
差异是732微秒,其为0.000732秒

Answer 1

让我们看一下MSVC如何在调试模式下编译代码,因为您似乎正在编译它...

unsigned int max = 1000000000L;
    011643BE  mov         dword ptr [max],3B9ACA00h  
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    011643C5  mov         dword ptr [ebp-14h],0  
    011643CC  jmp         main+37h (011643D7h)  
    011643CE  mov         eax,dword ptr [ebp-14h]  
    011643D1  add         eax,1  
    011643D4  mov         dword ptr [ebp-14h],eax  
    011643D7  mov         eax,dword ptr [ebp-14h]  
    011643DA  cmp         eax,dword ptr [max]  
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    011643DD  jae         main+4Eh (011643EEh)  
{
    n++;
    011643DF  mov         eax,dword ptr ds:[0116F218h]  
    011643E4  add         eax,1  
    011643E7  mov         dword ptr ds:[0116F218h],eax  
}
011643EC  jmp         main+2Eh (011643CEh)  

好的,现在让我们看看在发布模式下......

unsigned int max = 1000000000L;
for (unsigned int i=0; i<max; i++)
    00FC1270  mov         eax,dword ptr ds:[00FC4430h]  
{
    n++;
}
std::cout << n;
    00FC1275  mov         ecx,dword ptr ds:[0FC3030h]  
    00FC127B  add         eax,3B9ACA00h  
    00FC1280  push        eax  
    00FC1281  mov         dword ptr ds:[00FC4430h],eax  
    00FC1286  call        dword ptr ds:[0FC3038h] 

请注意区别？释放模式已完全优化了循环.

好的,现在让我们换档,看看Arduino是如何做到这一点的.准备好一些AVR asm ...

for(i=0; i<1000000000; i++)
{
 n++;
}
Serial.println(n);
    d8: c8 01           movw    r24, r16
    da: 40 e0           ldi r20, 0x00   ; 0
    dc: 5a ec           ldi r21, 0xCA   ; 202
    de: 6a e9           ldi r22, 0x9A   ; 154
    e0: 7b e3           ldi r23, 0x3B   ; 59
    e2: 2a e0           ldi r18, 0x0A   ; 10
    e4: 30 e0           ldi r19, 0x00   ; 0
    e6: 0e 94 c4 04     call    0x988   ; 0x988 <_ZN5Print7printlnEli>

哇!它也优化了循环!编译器是一个聪明的小bugger,不是吗？!？!

......当你想到它时,执行那么长时间的循环不是.0007秒快一点吗？这只是大约43个时钟周期的足够时间 - 几乎不足以召唤Serial.println().

Answer 2

首先,您编写的代码非常简单.根据编译器和编译器设置,此类代码的编译结果会有很大差异.正确配置的优化编译器通常会将其编译为最终值的明确赋值,n而不需要任何循环.或者它甚至可以n完全消除.在这种情况下,你真正测量的只是"空虚":一个程序的启动和终止时间几乎没有.

其次,您使用的测量方法在两个版本的代码之间似乎完全不同.在第一种情况下,您似乎在系统级别使用某些东西,这意味着它可能包括各种启动和最终计数的总结时间.在第二种情况下,您将测量值嵌入到实际代码中,确保仅测量周期(再次,编译器可能会消除该周期).

换句话说,您使用不一致的方法来计算可能甚至不存在的东西.您获得的结果与代码的性能几乎没有关联,或者更可能完全没有相关意义.