was muss ein Progammierer können?

Mr. N

@Gregor: Füge bei size nochmal 2 Nullen an *g*. Wenn die JRT das mitmacht ein geiler Test.

Ste.fun

@Gregor:
Danke für das nette Beispiel! Auf meiner Maschine war der Geschwindigkeitsvorteil sogar knapp 100%!!

Variante 1 :
Zahl : -1294967296
Zeit : 113857
Variante 2 :
Zahl : -1294967296
Zeit : 58300

Viele Grüße
Stefan

Gregor

...ich habe die Taktfrequenz erhöht und eine 0 angehängt!

Ausgabe :

Variante 1 :
Zahl : -64771072
Zeit : 208830
Variante 2 :
Zahl : -64771072
Zeit : 167210

...mehr Zeit nehm ich mir dafür nicht. Wenn einer seinen Rechner mal ne Nacht lang damit beschäftigen will, dann kann er size ja noch weiter erhöhen. Wenn die JVM zu wenig Speicher bereitstellt, dann startet er das ganze einfach mit

java -Xmx192m Test

...oder mit einer anderen Zahl statt 192. Diese Zahl gibt den maximal belegbaren Speicher an.

...wenn die Array-Größe mehr Speicher braucht, als RAM da ist, dann sollte Variante 1 noch deutlich langsamer werden.

Ste.fun

Hab grad nochmal ein paar Testläufe gestartet. Keine Ahnung wie der Rechner auf die 100%-ige Geschwindigkeitsteiguerung kam. Feststeht, dass Variante2 auf jedenfall schneller ist. Bei mir um 20-30%.

Viele Grüße
Stefan

PS: Ich gebe mich ja geschlagen, ein Programmierer sollte auch gute Hardwarekenntnisse haben... *böseblickezumarc++usundgregorwerf*

D*niel *chumann

Ich hab das auch mal probiert, ist ja erstaunlich, was das für einen Unterschied macht (bei mir auch 30%). Falls es sonst noch jemand mal auf die Schnelle ausprobieren will hab ich mal ein Applet dazu gemacht, mit drei verschiedenen größen von size:
1500000

Mr. N

Ein quick&dirty Hack:

include <iostream>
#include <time.h>

int main() {
    const int N = 150000, M = 20000;

    int a[N];

    clock_t t = clock();

    int i, j;

    int x = 0;

    for (i = 0; i < M; i++) 
        for (j = 0; j < N; j++)
            x &= a[j]++;

    clock_t d = clock() - t;

    std::cout << "Zahl: " << x + a[20] << std::endl << "Zeit: " << d << std::endl;

    memset(a, 0, sizeof(a));

    t = clock();
    x = 0;

    for (i = 0; i < N; i++)
        for (j = 0; j < M; j++)
            x &= a[i]++;

    d = clock() - t;

    std::cout << "Zahl: " << x + a[20] << std::endl << "Zeit: " << d << std::endl;
}

Von der Komplexität vergleichbar mit dem Java-Programm.

ergibt auf meinem Rechner diese Zahlen:

Zahl: 20000
Zeit: 29046
Zahl: 20000
Zeit: 5594

Und ich musste meinen Compiler regelrecht davon abhalten, dafür zu sorgen dass bei Variante 2 bei Zeit nicht 0 steht. So ein C++ Compiler ist doch was feines *g*.

Assembler Listing Variante 1 (der Quellcode hat durch die heftigen Optimierungen nur noch wenig Bedeutung):

xor esi, esi
    mov edx, 20000              ; 00004e20H
$L7399:

; 16   :        for (j = 0; j < N; j++)

    xor eax, eax
$L7402:

; 17   :            x &= a[j]++;

    mov ecx, DWORD PTR _a$[esp+eax*4+600016]
    and esi, ecx
    inc ecx
    mov DWORD PTR _a$[esp+eax*4+600016], ecx
    inc eax
    cmp eax, 150000             ; 000249f0H
    jl  SHORT $L7402

; 14   : 
; 15   :    for (i = 0; i < M; i++) 

    dec edx
    jne SHORT $L7399

Variante 2:

xor esi, esi
    lea ecx, DWORD PTR _a$[esp+600016]
    mov edi, 150000             ; 000249f0H
$L7588:

; 27   : 
; 28   :    for (i = 0; i < N; i++)
; 29   :        for (j = 0; j < M; j++)

    mov eax, DWORD PTR [ecx]
    mov edx, 20000              ; 00004e20H
$L7591:

; 30   :            x &= a[i]++;

    and esi, eax
    inc eax
    dec edx
    jne SHORT $L7591
    mov DWORD PTR [ecx], eax
    add ecx, 4
    dec edi
    jne SHORT $L7588

wäre da nicht das x &= -- der Compiler würde aus der ganzen for Schleife ein einziges += machen...

[ Dieser Beitrag wurde am 04.01.2003 um 00:51 Uhr von Mr. N editiert. ]

davie

@Daniel Schumann:
"Var.2 schafft es in 101% der Zeit von Var.1"
...

edit: nun sind es 92

[ Dieser Beitrag wurde am 04.01.2003 um 01:00 Uhr von Noesis editiert. ]

Mr. N

@Noesis: dein Rechner muss einer im 166 MHz Bereich sein *fg*

nep

Original erstellt von <manu>:
Hallo!
was muss ein Programmierer umbedingt können?

ganz wichtig: kaffee kochen !!

Blue-Tiger

hmm... ich hab mir grad den Thread durchgelesen.... ich seh zwischen den beiden Varianten eigntlich keinen Unterschied. Bin zwar müde, und beherrsche Java überhaupt net, aber auch im C++ - code fällt mir so auf den ersten Blick kein Unterschied auf. Worin liegt der jeweils?

zum Topic:
ich würde sagen, das wichtigste, was der Programmierer an Voraussetzungen mitbringen muss, ist das Interesse am PC im Allgemeinen... weil alles andere sich normalerweise davon ableiten wird...

[ Dieser Beitrag wurde am 04.01.2003 um 01:21 Uhr von Blue-Tiger editiert. ]

Mr. N

Schau dir die Schleife genau an. Und dann überleg dir beim java-code wie im Prozessor der L1-Cache aussieht und beim C++-Code, wie hier Register genutzt werden können.

Gregor

Ich habe noch eine 3. Variante hinzugefügt :
[java]
public class Test
{
public static void main (String [] args)
{
int size = 150000;
System.out.println ("Variante 1 :");
long time = System.currentTimeMillis();
{
int [] values = new int [size];
for (int i = 0 ; i < 20000 ; ++i)
{
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
++values[j];
}
}
int a = 0;
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
a += values [j];
}
System.out.println ("Zahl : " + a);
}
System.out.println ("Zeit : " + (System.currentTimeMillis() - time));
System.out.println ("Variante 2 :");
time = System.currentTimeMillis();
{
int [] values = new int [size];
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
for (int i = 0 ; i < 20000 ; ++i)
{
++values [j];
}
}
int a = 0;
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
a += values [j];
}
System.out.println ("Zahl : " + a);
}
System.out.println ("Zeit : " + (System.currentTimeMillis() - time));
System.out.println ("Variante 3 :");
time = System.currentTimeMillis();
{
int [] values = new int [size];
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
int tempValue = 0;
for (int i = 0 ; i < 20000 ; ++i)
{
++tempValue;
}
values [j] = tempValue;
}
int a = 0;
for (int j = 0 ; j < size ; ++j)
{
a += values [j];
}
System.out.println ("Zahl : " + a);
}
System.out.println ("Zeit : " + (System.currentTimeMillis() - time));
}
}[/code]
Ausgabe (mit erhöhter Taktfrequenz gegenüber dem allerersten Test):

Variante 1 :
Zahl : -1294967296
Zeit : 19888
Variante 2 :
Zahl : -1294967296
Zeit : 15903
Variante 3 :
Zahl : -1294967296
Zeit : 6339

Ich denke, um solche Optimierungen machen zu können, muss man schon etwas Hintergrundwissen über die Hardware etc. haben.

[ Dieser Beitrag wurde am 04.01.2003 um 09:39 Uhr von Gregor editiert. ]

Mr. N

@Gregor: Is zwar OT aber daran sieht man, dass Java in der Hinsicht performance-technisch suckt. Mein C++ Code hat nämlich bereits für Variante 2 eine vergleichbare Zeit ausgegeben. Und wenn man das x &= weglässt hatte Variante 2 die sagenhafte Zeit von 0 Millisekunden *fg*. Sowas traut sich kein java-compiler :D. Wenn dir Hardware so wichtig ist, solltest du auf C++ (+ ASM *g*) umsteigen.

Gregor

@ Mr. N : Ich habe mir eben mal MinGW runtergeladen und dein Programm auf höchster Optimierungsstufe kompiliert.

Ergebnis :

Zahl: 20000
Zeit: 18616
Zahl: 20000
Zeit: 28431

...irgendwie ist das Ergebnis komisch. Zumindest scheint nicht jeder C++-Compiler so toll zu sein, wie der, den du nutzt.

Allerdings hast du Recht. javac optimiert nicht so sehr, wie die meisten C++-Compiler. AFAIK werden zum Beispiel keine sinnlosen Schleifen wegoptimiert. Warum auch? Kein Programmierer wird (in realen Programmen) Schleifen programmieren, die eigentlich sinnlos sind. ...zumindest nicht in zeitkritischen Bereichen.

Kronos_1

Gehen wir das Thema mal anders an, was ist ein Programmieren?

PROGRAMMIERER, eine Person, die Computerprogramme schreibt und von Fehlern befreit.

Ein Zitat aus Encarta (Microso**) ... kein wunder bei dem Satz:

und von Fehlern befreit

Marc++us

Es gibt aber auch noch den Spruch:

Wenn Debugging der Vorgang ist Fehler aus einem Programm zu entfernen,
so ist Programmierung der Vorgang Fehler in ein Programm einzubauen.

MagiC Creator

Cool... dann dürfen wir uns ja 'Bugger' nennen :D.

cya

Mr. N

@Gregor: MSVC hat sich aufs sinnlose Schliefen wegoptimieren spezialisiert *g*. Das erschwert allerdings das Benchmarking :D.

Gregor

BTW : Mit g++ ist die zweite Variante ohne Optimierung vom Compiler übrigens schneller, als mit Optimierung vom Compiler!

Blue-Tiger

Original erstellt von Mr. N:
Schau dir die Schleife genau an. Und dann überleg dir beim java-code wie im Prozessor der L1-Cache aussieht und beim C++-Code, wie hier Register genutzt werden können.

mal 'ne Frage:
was macht "memset(a, 0, sizeof(a));" (zu meiner Entschudligung: ich bin noch dabei, C++ zu lernen ).

BTW: mit dem BCC55 erhalt ich folgende Zahlen/Zeiten:
Zahl: 20000
Zeit: 29906
Zahl: 20000
Zeit: 8532