अगर-ब्लॉक के रूप में टर्नरी ऑपरेटर दोगुना धीमा है?

Question

मैंने हर जगह पढ़ा है कि टर्नरी ऑपरेटर की तुलना में तेज या कम से कम उसी के समान माना जाता है, इसके समकक्ष if- elseब्लॉक।

हालाँकि, मैंने निम्नलिखित परीक्षण किया और पता चला कि ऐसा नहीं है:

Random r = new Random();
int[] array = new int[20000000];
for(int i = 0; i < array.Length; i++)
{
    array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
}
Array.Sort(array);

long value = 0;
DateTime begin = DateTime.UtcNow;

foreach (int i in array)
{
    if (i > 0)
    {
        value += 2;
    }
    else
    {
        value += 3;
    }
    // if-else block above takes on average 85 ms

    // OR I can use a ternary operator:
    // value += i > 0 ? 2 : 3; // takes 157 ms
}
DateTime end = DateTime.UtcNow;
MessageBox.Show("Measured time: " + (end-begin).TotalMilliseconds + " ms.\r\nResult = " + value.ToString());

ऊपर दिए गए कोड को चलाने के लिए मेरे कंप्यूटर को 85 ms लगे। लेकिन अगर मैं बाहर की टिप्पणी करता हूँ if- elseचंक्स, और टर्नरी ऑपरेटर लाइन को अनलॉक्ड करता है, तो लगभग 157 एमएस लगेगा।

ये क्यों हो रहा है?

Comments

ठीक करने के लिए पहली बात: DateTimeप्रदर्शन को मापने के लिए उपयोग न करें । का उपयोग करें Stopwatch। अगला, अधिक समय नहीं - यह मापने के लिए बहुत कम समय है।

— जॉन स्कीट

एक बीज का उपयोग करें जब आप Randomवस्तु बनाते हैं , ताकि यह हमेशा एक ही अनुक्रम दे। यदि आप अलग-अलग डेटा के साथ अलग-अलग कोड का परीक्षण करते हैं, तो आप प्रदर्शन में अंतर देख सकते हैं।

— गुफ़ा

क्या आपने भी कंपाइल ऑप्टिमाइज़ेशन चालू करने के साथ इसे रिलीज़ मोड में संकलित / चलाने की कोशिश की, और डिबगर संलग्न किए बिना?

— क्रिस सिनक्लेयर

@LarryOBrien: दिलचस्प है। मैंने बस एक त्वरित LINQPad परीक्षण किया और सरणी सॉर्ट किए गए या नहीं के साथ बहुत अलग परिणाम प्राप्त करें। वास्तव में, इसके साथ मैंने छांटे गए समान गति अंतर की रिपोर्ट की। सॉर्ट हटाने से समय का अंतर भी दूर हो जाता है।

— क्रिस सिनक्लेयर

यहाँ मुद्दा यह है कि प्रदर्शन परीक्षण microoptimifications कठिन है । वस्तुतः आपके परिणाम में आपके द्वारा देखी जा रही सभी चीजें आपके परीक्षण कोड में बग से संबंधित हैं, सार्थक कोड में अंतर नहीं। जब आप यहां सूचीबद्ध लोगों को ठीक कर देंगे, तो और अधिक होगा, मैं आपको आश्वासन दे सकता हूं। कहानी का नैतिक, microoptimifications के साथ परेशान नहीं है या उन्हें पहली जगह में परीक्षण करने की कोशिश कर रहा है। यदि कोड वास्तव में इसे मापने के लिए कठिन है, तो इसका मतलब है कि यह अड़चन होने के लिए पर्याप्त धीमा नहीं है; अनदेखी करो इसे।

— सेवाकाल

Answer 1

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, हम इन मामलों में से प्रत्येक के लिए X86 और X64 JIT द्वारा निर्मित असेंबली कोड की जाँच करेंगे।

X86, यदि / तो

    32:                 foreach (int i in array)
0000007c 33 D2                xor         edx,edx 
0000007e 83 7E 04 00          cmp         dword ptr [esi+4],0 
00000082 7E 1C                jle         000000A0 
00000084 8B 44 96 08          mov         eax,dword ptr [esi+edx*4+8] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000088 85 C0                test        eax,eax 
0000008a 7E 08                jle         00000094 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
0000008c 83 C3 02             add         ebx,2 
0000008f 83 D7 00             adc         edi,0 
00000092 EB 06                jmp         0000009A 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000094 83 C3 03             add         ebx,3 
00000097 83 D7 00             adc         edi,0 
0000009a 42                   inc         edx 
    32:                 foreach (int i in array)
0000009b 39 56 04             cmp         dword ptr [esi+4],edx 
0000009e 7F E4                jg          00000084 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000a0 41                   inc         ecx 
000000a1 3B 4D F0             cmp         ecx,dword ptr [ebp-10h] 
000000a4 7C D6                jl          0000007C 

X86, टर्नरी

    59:                 foreach (int i in array)
00000075 33 F6                xor         esi,esi 
00000077 83 7F 04 00          cmp         dword ptr [edi+4],0 
0000007b 7E 2D                jle         000000AA 
0000007d 8B 44 B7 08          mov         eax,dword ptr [edi+esi*4+8] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
00000081 85 C0                test        eax,eax 
00000083 7F 07                jg          0000008C 
00000085 BA 03 00 00 00       mov         edx,3 
0000008a EB 05                jmp         00000091 
0000008c BA 02 00 00 00       mov         edx,2 
00000091 8B C3                mov         eax,ebx 
00000093 8B 4D EC             mov         ecx,dword ptr [ebp-14h] 
00000096 8B DA                mov         ebx,edx 
00000098 C1 FB 1F             sar         ebx,1Fh 
0000009b 03 C2                add         eax,edx 
0000009d 13 CB                adc         ecx,ebx 
0000009f 89 4D EC             mov         dword ptr [ebp-14h],ecx 
000000a2 8B D8                mov         ebx,eax 
000000a4 46                   inc         esi 
    59:                 foreach (int i in array)
000000a5 39 77 04             cmp         dword ptr [edi+4],esi 
000000a8 7F D3                jg          0000007D 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
000000aa FF 45 E4             inc         dword ptr [ebp-1Ch] 
000000ad 8B 45 E4             mov         eax,dword ptr [ebp-1Ch] 
000000b0 3B 45 F0             cmp         eax,dword ptr [ebp-10h] 
000000b3 7C C0                jl          00000075 

X64, यदि / तो

    32:                 foreach (int i in array)
00000059 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
0000005d 0F 1F 00             nop         dword ptr [rax] 
00000060 45 85 C9             test        r9d,r9d 
00000063 7E 2B                jle         0000000000000090 
00000065 33 D2                xor         edx,edx 
00000067 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
0000006a 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
0000006e 66 90                xchg        ax,ax 
00000070 42 8B 44 07 10       mov         eax,dword ptr [rdi+r8+10h] 
    33:                 {
    34:                     if (i > 0)
00000075 85 C0                test        eax,eax 
00000077 7E 07                jle         0000000000000080 
    35:                     {
    36:                         value += 2;
00000079 48 83 C5 02          add         rbp,2 
0000007d EB 05                jmp         0000000000000084 
0000007f 90                   nop 
    37:                     }
    38:                     else
    39:                     {
    40:                         value += 3;
00000080 48 83 C5 03          add         rbp,3 
00000084 FF C2                inc         edx 
00000086 49 83 C0 04          add         r8,4 
    32:                 foreach (int i in array)
0000008a 41 3B D2             cmp         edx,r10d 
0000008d 7C E1                jl          0000000000000070 
0000008f 90                   nop 
    30:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
00000090 FF C1                inc         ecx 
00000092 41 3B CC             cmp         ecx,r12d 
00000095 7C C9                jl          0000000000000060 

X64, टर्नरी

    59:                 foreach (int i in array)
00000044 4C 8B 4F 08          mov         r9,qword ptr [rdi+8] 
00000048 45 85 C9             test        r9d,r9d 
0000004b 7E 2F                jle         000000000000007C 
0000004d 45 33 C0             xor         r8d,r8d 
00000050 33 D2                xor         edx,edx 
00000052 4C 8B 57 08          mov         r10,qword ptr [rdi+8] 
00000056 8B 44 17 10          mov         eax,dword ptr [rdi+rdx+10h] 
    60:                 {
    61:                     value += i > 0 ? 2 : 3;
0000005a 85 C0                test        eax,eax 
0000005c 7F 07                jg          0000000000000065 
0000005e B8 03 00 00 00       mov         eax,3 
00000063 EB 05                jmp         000000000000006A 
00000065 B8 02 00 00 00       mov         eax,2 
0000006a 48 63 C0             movsxd      rax,eax 
0000006d 4C 03 E0             add         r12,rax 
00000070 41 FF C0             inc         r8d 
00000073 48 83 C2 04          add         rdx,4 
    59:                 foreach (int i in array)
00000077 45 3B C2             cmp         r8d,r10d 
0000007a 7C DA                jl          0000000000000056 
    57:             for (int x = 0; x < iterations; x++)
0000007c FF C1                inc         ecx 
0000007e 3B CD                cmp         ecx,ebp 
00000080 7C C6                jl          0000000000000048 

पहला: X86 कोड क्यों है X64 की तुलना इतना धीमा ?

यह कोड की निम्नलिखित विशेषताओं के कारण है:

1. X64 में कई अतिरिक्त रजिस्टर उपलब्ध हैं, और प्रत्येक रजिस्टर 64-बिट्स है। यह X64 JIT को लोडिंग से हटकर रजिस्टरों का उपयोग करके पूरी तरह से आंतरिक लूप का प्रदर्शन करने की अनुमति देता हैi सरणी से , जबकि X86 JIT लूप में कई स्टैक ऑपरेशन (मेमोरी एक्सेस) रखता है।
2. value64-बिट पूर्णांक है, जिसे X86 ( addइसके बाद adc) पर 2 मशीन निर्देशों की आवश्यकता होती है, लेकिन X64 पर केवल 1 ( add)।

दूसरा: X86 और X64 दोनों पर टर्नरी ऑपरेटर धीमा क्यों है?

यह जेआईटी के ऑप्टिमाइज़र को प्रभावित करने वाले संचालन के क्रम में एक सूक्ष्म अंतर के कारण है। सीधे कोडिंग के बजाय, टर्नरी ऑपरेटर को जेआईटी के लिए 2और3 में addखुद को मशीन निर्देश, JIT एक मध्यवर्ती चर (एक रजिस्टर में) बनाने के परिणाम धारण करने के लिए। इस रजिस्टर को जोड़ने से पहले 32-बिट्स से 64-बिट्स तक साइन-विस्तारित किया जाता है value। चूंकि यह सब X64 के लिए रजिस्टरों में किया जाता है, टर्नरी ऑपरेटर के लिए जटिलता में उल्लेखनीय वृद्धि के बावजूद शुद्ध प्रभाव कुछ हद तक सीमित है।

दूसरी ओर X86 JIT अधिक हद तक प्रभावित होता है क्योंकि आंतरिक लूप में एक नए मध्यवर्ती मूल्य को जोड़ने से यह एक और मूल्य "फैल" होता है, जिसके परिणामस्वरूप आंतरिक लूप में कम से कम 2 अतिरिक्त मेमोरी एक्सेस होती हैं (एक्सेस देखें) करने के लिए [ebp-14h]) X86 त्रिगुट कोड में।

Comments

संकलक के रूप में अच्छी तरह से एक और में ternary का विस्तार हो सकता है।

— dezfowler

ध्यान दें कि टर्नरी का उपयोग करते समय x86 केवल धीमा होता है - अगर / का उपयोग करते समय यह x64 जितना ही तेज़ हो । तो जवाब देने के लिए सवाल यह है: "टर्निरी ऑपरेटर का उपयोग करते समय X64 की तुलना में X86 कोड इतना धीमा क्यों है?"।

— एरेन एर्सोन्मेज़

निश्चित रूप से इसके लिए कोई अच्छा कारण नहीं है और एमएस को इसे 'ठीक' करना चाहिए - क्योंकि टेरनेरी प्रभावी रूप से अगर / तो इसके लिए एक छोटा वाक्यविन्यास है? आप निश्चित रूप से वैसे भी एक प्रदर्शन जुर्माना देने की उम्मीद नहीं करेंगे।

— नीको

@ हनिको को टर्नरी ऑपरेटर के बारे में 'ठीक' करने के लिए कुछ भी नहीं है। इस मामले में इसका उपयोग सिर्फ एक अलग रजिस्टर आवंटन के कारण होता है। एक अलग मामले में, अगर यह मेरे जवाब में समझाने की कोशिश की, तो इससे भी तेज हो सकता है।

— एरेन एर्सोन्मेज़

@ ErenErsönmez: निश्चित रूप से कुछ ठीक करना है। ऑप्टिमाइज़र टीम दो मामलों का सावधानीपूर्वक विश्लेषण कर सकती है और टर्नरी ऑपरेटर के कारण का एक तरीका खोज सकती है, इस मामले में, अगर-और जैसा ही तेज़ हो। बेशक, इस तरह के एक फ़ैलाने योग्य या बहुत महंगा हो सकता है।

— ब्रायन

Answer 2

संपादित करें: सभी परिवर्तन ... नीचे देखें।

मैं x64 सीएलआर पर आपके परिणामों को पुन: पेश नहीं कर सकता, लेकिन मैं x86 पर कर सकता हूं । X64 पर मैं एक छोटा देख सकता हूं सशर्त ऑपरेटर और अगर / के बीच अंतर (10% से कम) , लेकिन यह आपके देखने के लिए बहुत छोटा है।

मैंने निम्नलिखित संभावित परिवर्तन किए हैं:

• कंसोल ऐप में चलाएं
• के साथ बनाएँ /o+ /debug- , और डीबगर के बाहर चलाएँ
• कोड के दोनों टुकड़ों को एक बार JIT के पास चलाएं, फिर अधिक सटीकता के लिए बहुत बार
• उपयोग Stopwatch

के साथ परिणाम /platform:x64 ( "अनदेखा" लाइनों के बिना):

if/else with 1 iterations: 17ms
conditional with 1 iterations: 19ms
if/else with 1000 iterations: 17875ms
conditional with 1000 iterations: 19089ms

के साथ परिणाम /platform:x86 ( "अनदेखा" लाइनों के बिना):

if/else with 1 iterations: 18ms
conditional with 1 iterations: 49ms
if/else with 1000 iterations: 17901ms
conditional with 1000 iterations: 47710ms

मेरा सिस्टम विवरण:

• x64 i7-2720QM सीपीयू @ 2.20GHz
• 64-बिट विंडोज 8
• .NET 4.5

इसलिए पहले के विपरीत, मुझे लगता है कि आप एक वास्तविक अंतर देख रहे हैं - और यह x86 JIT के साथ करना है। मैं बिल्कुल क्या कहना चाहूंगा अंतर पैदा कर रहा है - मैं बाद में और अधिक विवरणों के साथ पोस्ट को अपडेट कर सकता हूं यदि मैं परेशान करने वाली स्थिति में जा सकता हूं :)

दिलचस्प है, पहले सरणी को छांटे बिना, मैं परीक्षणों के साथ समाप्त होता हूं जो लगभग 4.5x लंबे, कम से कम x64 पर लेते हैं। मेरा अनुमान है कि यह शाखा की भविष्यवाणी के साथ करना है।

कोड:

using System;
using System.Diagnostics;

class Test
{
    static void Main()
    {
        Random r = new Random(0);
        int[] array = new int[20000000];
        for(int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);
        // JIT everything...
        RunIfElse(array, 1);
        RunConditional(array, 1);
        // Now really time it
        RunIfElse(array, 1000);
        RunConditional(array, 1000);
    }

    static void RunIfElse(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("if/else with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }

    static void RunConditional(int[] array, int iterations)
    {        
        long value = 0;
        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();

        for (int x = 0; x < iterations; x++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("conditional with {0} iterations: {1}ms",
                          iterations,
                          sw.ElapsedMilliseconds);
        // Just to avoid optimizing everything away
        Console.WriteLine("Value (ignore): {0}", value);
    }
}

Comments

तो सवाल यह है कि हर कोई अभी भी जानने के लिए मर रहा है, क्यों एक छोटे से अंतर है।

— ब्रैड एम

@ ब्रैडम: आईएल अलग-अलग होगा, और किसी भी तरह का अंतर जेआईटी-संकलित होने तक सभी प्रकार के काम कर सकता है और फिर सीपीयू ने खुद इसे गंदा किया है।

— जॉन स्कीट

@JonSkeet FYI करें। अपना कोड चलाया, जैसे आपने समझाया था। Xs में 19s बनाम 52 s और x64 में 19s बनाम 21s।

— एरेन एर्सोन्मेज़

@ user1032613: मैं अब आपके परिणामों को पुन : पेश कर सकता हूं । मेरा संपादन देखें। इससे पहले कि आप पर संदेह करने के लिए क्षमा याचना - यह आश्चर्यजनक है कि वास्तुकला में बदलाव एक अंतर बना सकता है ...

— जॉन स्कीट

@ B @овиЈ: वास्तव में। इसे फिर से शुरू करने में सक्षम नहीं होने के रूप में शुरू हुआ, लेकिन समय के साथ विकसित हुआ। यह कारण नहीं देता है, लेकिन मुझे लगा कि यह अभी भी उपयोगी जानकारी थी (उदाहरण के लिए x64 बनाम x86 अंतर) जिसके कारण मैंने इसे छोड़ दिया।

— जॉन स्कीट

Answer 3

अंतर वास्तव में बहुत कुछ नहीं है अगर / अन्यथा बनाम त्रिगुट।

जीसस डिस्सेम्बलीज़ को देखते हुए (मैं यहां पर कोई जवाब नहीं दूंगा, pls @ 280Z28 का जवाब देखें), यह पता चला है कि आप सेब और संतरे की तुलना कर रहे हैं । एक मामले में, आप +=निरंतर मूल्यों के साथ दो अलग-अलग ऑपरेशन बनाते हैं और जो आप चुनते हैं वह एक शर्त पर निर्भर करता है, और दूसरे मामले में, आप एक स्थिति बनाते हैं +=जहां जोड़ने के लिए मूल्य एक शर्त पर निर्भर करता है।

यदि आप वास्तव में तुलना करना चाहते हैं यदि / अन्यथा बनाम टर्नरी, यह एक अधिक उचित तुलना होगी (अब दोनों समान रूप से "धीमी" होंगे, या हम यह भी कह सकते हैं कि टर्नरी थोड़ा तेज है):

int diff;
if (i > 0) 
    diff = 2;
else 
    diff = 3;
value += diff;

बनाम

value += i > 0 ? 2 : 3;

अब if/elseनीचे दिखाए गए अनुसार हो सकता है के लिए disassembly । ध्यान दें कि यह टर्नरी केस से थोड़ा खराब है, क्योंकि यह लूप वेरिएबल ( i) के लिए रजिस्टरों का उपयोग करना छोड़ देता है ।

                if (i > 0)
0000009d  cmp         dword ptr [ebp-20h],0 
000000a1  jle         000000AD 
                {
                    diff = 2;
000000a3  mov         dword ptr [ebp-24h],2 
000000aa  nop 
000000ab  jmp         000000B4 
                }
                else
                {
                    diff = 3;
000000ad  mov         dword ptr [ebp-24h],3 
                }
                value += diff;
000000b4  mov         eax,dword ptr [ebp-18h] 
000000b7  mov         edx,dword ptr [ebp-14h] 
000000ba  mov         ecx,dword ptr [ebp-24h] 
000000bd  mov         ebx,ecx 
000000bf  sar         ebx,1Fh 
000000c2  add         eax,ecx 
000000c4  adc         edx,ebx 
000000c6  mov         dword ptr [ebp-18h],eax 
000000c9  mov         dword ptr [ebp-14h],edx 
000000cc  inc         dword ptr [ebp-28h] 

Comments

सेब और संतरे की तुलना पर जोर देने के बारे में कैसे ?

— केन किन

खैर, मैं वास्तव में यह नहीं कहूंगा कि यह सेब और संतरे की तुलना कर रहा है। दोनों वेरिएंट में एक ही शब्दार्थ है , इसलिए ऑप्टिमाइज़र दोनों ऑप्टिमाइज़ेशन वेरिएंट को आज़मा सकता है और दोनों में से जो भी अधिक हो, उसे चुन सकता है।

— व्लाद

जैसा कि आपने सुझाव दिया था मैंने परीक्षण किया: एक और चर पेश किया diff, लेकिन टर्नरी अभी भी बहुत धीमी है - आपने जो कहा वह बिल्कुल नहीं। क्या आपने इस "उत्तर" को पोस्ट करने से पहले प्रयोग किया था?

— user1032613

Answer 4

संपादित करें:

एक उदाहरण जोड़ा जो कि इफ-स्टेटमेंट के साथ किया जा सकता है लेकिन सशर्त ऑपरेटर के साथ नहीं।

---

उत्तर देने से पहले, कृपया देखें [ कौन सा तेज है? ] श्री लिपर्ट के ब्लॉग पर। और मुझे लगता है कि श्री एर्सोन्मेज़ का उत्तर यहाँ सबसे सही है।

मैं एक ऐसी चीज का उल्लेख करने की कोशिश कर रहा हूं जिसे हमें उच्च स्तरीय प्रोग्रामिंग भाषा के साथ ध्यान में रखना चाहिए।

सबसे पहले, मैंने कभी नहीं सुना है कि सशर्त ऑपरेटर को तेज होना चाहिए या C♯ में स्टेटमेंट- इफ -स्टेटमेंट के साथ समान प्रदर्शन करना चाहिए ।

कारण सरल है कि क्या होगा अगर कोई-और-कथन के साथ कोई ऑपरेशन नहीं है:

if (i > 0)
{
    value += 2;
}
else
{
}

सशर्त ऑपरेटर की आवश्यकता है दोनों ओर के साथ एक मूल्य होना चाहिए , और C also में यह भी आवश्यक है कि दोनों पक्ष :एक ही प्रकार के हों। यह सिर्फ इफ-स्टेटमेंट से अलग बनाता है। इस प्रकार आपका प्रश्न यह प्रश्न बन जाता है कि मशीन कोड का निर्देश कैसे उत्पन्न किया जाता है ताकि प्रदर्शन का अंतर।

सशर्त ऑपरेटर के साथ, शब्दार्थ:

जो भी अभिव्यक्ति का मूल्यांकन किया जाता है, उसका एक मूल्य होता है।

लेकिन अगर-और बयान के साथ:

यदि अभिव्यक्ति का मूल्यांकन सही है, तो कुछ करें; यदि नहीं, तो दूसरी बात करें।

जरूरी नहीं कि इफ-स्टेटमेंट के साथ कोई मूल्य शामिल हो। आपका अनुमान अनुकूलन के साथ ही संभव है।

उनके बीच अंतर प्रदर्शित करने के लिए एक और उदाहरण निम्नलिखित होगा:

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };

if(i>0)
    array1[1]=4;
else
    array2[2]=4;

संकलन के ऊपर कोड, हालांकि, सशर्त ऑपरेटर के साथ सिर्फ-और बयान को संकलित नहीं करेगा:

var array1=new[] { 1, 2, 3 };
var array2=new[] { 5, 6, 7 };
(i>0?array1[1]:array2[2])=4; // incorrect usage 

सशर्त ऑपरेटर और अगर-जैसे कथन वैचारिक रूप से समान होते हैं जब आप एक ही काम करते हैं, तो संभवतः यह सशर्त ऑपरेटर C में भी तेजी से होता है , क्योंकि सी प्लेटफ़ॉर्म की विधानसभा के अधिक करीब है।

---

आपके द्वारा प्रदान किए गए मूल कोड के लिए, सशर्त ऑपरेटर का उपयोग फॉर्च-लूप में किया जाता है, जो चीजों को उनके बीच के अंतर को देखने के लिए गड़बड़ कर देगा। इसलिए मैं निम्नलिखित कोड प्रस्तावित कर रहा हूं:

public static class TestClass {
    public static void TestConditionalOperator(int i) {
        long value=0;
        value+=i>0?2:3;
    }

    public static void TestIfElse(int i) {
        long value=0;

        if(i>0) {
            value+=2;
        }
        else {
            value+=3;
        }
    }

    public static void TestMethod() {
        TestConditionalOperator(0);
        TestIfElse(0);
    }
}

और निम्नलिखित अनुकूलित और नहीं के आईएल के दो संस्करण हैं। चूंकि वे लंबे हैं, मैं दिखाने के लिए एक छवि का उपयोग कर रहा हूं, दाहिने हाथ की तरफ एक अनुकूलित है:

(पूर्ण आकार वाले चित्र को देखने के लिए क्लिक करें।)

कोड के दोनों संस्करण में, सशर्त ऑपरेटर का IL, if- स्टेटमेंट की तुलना में छोटा दिखता है, और मशीन कोड के अंत में उत्पन्न होने का संदेह अभी भी है। निम्नलिखित दोनों विधि के निर्देश हैं, और पूर्व छवि गैर-अनुकूलित है, बाद वाला एक अनुकूलित है:

• गैर-अनुकूलित निर्देश: (पूर्ण आकार की छवि देखने के लिए क्लिक करें)

• अनुकूलित निर्देश: (पूर्ण आकार की छवि देखने के लिए क्लिक करें)

उत्तरार्द्ध में, पीले ब्लॉक कोड को केवल निष्पादित किया जाता है यदि i<=0, और नीला ब्लॉक कब है i>0। निर्देशों के किसी भी संस्करण में, if-else कथन छोटा है।

ध्यान दें कि, विभिन्न निर्देशों के लिए, [ सी.पी.आई. ] जरूरी नहीं है। तार्किक रूप से, समान निर्देश के लिए, अधिक निर्देशों की लागत लंबी चक्र है। लेकिन अगर निर्देश प्राप्त करने का समय और पाइप / कैश को भी ध्यान में रखा जाता है, तो निष्पादन का वास्तविक कुल समय प्रोसेसर पर निर्भर करता है। प्रोसेसर शाखाओं की भविष्यवाणी भी कर सकता है।

आधुनिक प्रोसेसर में और भी अधिक कोर हैं, चीजें इसके साथ अधिक जटिल हो सकती हैं। यदि आप एक इंटेल प्रोसेसर उपयोगकर्ता थे, तो आप [ Intel® 64 और IA-32 आर्किटेक्चर ऑप्टिमाइज़ेशन रेफरेंस मैनुअल] को देख सकते हैं ] [] को देख सकते हैं।

मुझे नहीं पता कि हार्डवेयर-कार्यान्वित सीएलआर था, लेकिन यदि हाँ, तो आप शायद सशर्त ऑपरेटर के साथ तेज़ हो सकते हैं क्योंकि आईएल स्पष्ट रूप से कम है।

_{नोट: सभी मशीन कोड x86 के हैं।}

Answer 5

मैंने वही किया जो जॉन स्कीट ने किया था और 1 पुनरावृत्ति और 1,000 पुनरावृत्तियों के माध्यम से भाग गया और ओपी और जॉन दोनों से एक अलग परिणाम मिला। खान में, टर्नरी बस थोड़ा तेज है। नीचे सटीक कोड है:

static void runIfElse(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ifElse = new Stopwatch();
        ifElse.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
            }
        }
        ifElse.Stop();
        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for If-Else: {0}", ifElse.Elapsed));
    }

    static void runTernary(int[] array, int iterations)
    {
        long value = 0;
        Stopwatch ternary = new Stopwatch();
        ternary.Start();
        for (int c = 0; c < iterations; c++)
        {
            foreach (int i in array)
            {
                value += i > 0 ? 2 : 3;
            }
        }
        ternary.Stop();


        Console.WriteLine(String.Format("Elapsed time for Ternary: {0}", ternary.Elapsed));
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Random r = new Random();
        int[] array = new int[20000000];
        for (int i = 0; i < array.Length; i++)
        {
            array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
        }
        Array.Sort(array);

        long value = 0;

        runIfElse(array, 1);
        runTernary(array, 1);
        runIfElse(array, 1000);
        runTernary(array, 1000);
        
        Console.ReadLine();
    }

मेरे कार्यक्रम से उत्पादन:

इफ-एल्स के लिए बीता समय: 00: 00: 00.0140543

टर्नेरी के लिए बीता हुआ समय: 00: 00: 00.0136723

इफ-एल्स: 00: 00: 14.0167870 के लिए बीता हुआ समय

टर्नेरी के लिए बीता हुआ समय: 00: 00: 13.9418520

मिलीसेकंड में एक और रन:

इफ-एल्स: 20 के लिए बीता हुआ समय

टर्नेरी के लिए बीता हुआ समय: 19

इफ-एल्स के लिए बीता समय: 13854

टर्नेरी के लिए बीता समय: 13610

यह 64-बिट XP में चल रहा है, और मैं डिबगिंग के बिना चला।

संपादित करें - x86 में चल रहा है:

X86 का उपयोग करके एक बड़ा अंतर है। यह पहले और उसी xp 64-बिट मशीन पर डिबगिंग के बिना किया गया था, लेकिन x86 CPUs के लिए बनाया गया था। यह ओपी की तरह दिखता है।

इफ-एल्स के लिए बीता समय: 18

टर्नरी के लिए बीता हुआ समय: 35

इफ-एल्स के लिए बीता समय: 20512

टर्नरी के लिए बीता हुआ समय: 32673

Comments

क्या आप कृपया इसे x86 पर आज़मा सकते हैं? धन्यवाद।

— user1032613

@ user1032613 मुझे लगता है कि यदि आप डिबगिंग के साथ डिबगिंग के बिना चलते हैं तो एक बड़ा अंतर हो सकता है।

— कोडकम्पर

@ user1032613 मैंने अभी x86 के डेटा के साथ अपनी पोस्ट संपादित की है। यह आपकी तरह दिखता है, जहां टर्नरी 2x धीमी है।

— शाज़

Answer 6

कोडांतरक कोड उत्पन्न कहानी बताएगा:

a = (b > c) ? 1 : 0;

उत्पन्न करता है:

mov  edx, DWORD PTR a[rip]
mov  eax, DWORD PTR b[rip]
cmp  edx, eax
setg al

जहाँ तक:

if (a > b) printf("a");
else printf("b");

उत्पन्न करता है:

mov edx, DWORD PTR a[rip]
mov eax, DWORD PTR b[rip]
cmp edx, eax
jle .L4
    ;printf a
jmp .L5
.L4:
    ;printf b
.L5:

यदि आप सही / गलत खोज रहे हैं तो कम निर्देश और कोई छलांग लगाने के कारण टर्नरी कम और तेज हो सकती है । यदि आप 1 और 0 के अलावा अन्य मूल्यों का उपयोग करते हैं, तो आपको एक ही कोड मिलेगा जैसे कि / a, उदाहरण के लिए:

a = (b > c) ? 2 : 3;

उत्पन्न करता है:

mov edx, DWORD PTR b[rip]
mov eax, DWORD PTR c[rip]
cmp edx, eax
jle .L6
    mov eax, 2
jmp .L7
.L6:
    mov eax, 3
.L7:

जो कि अगर / के समान है।

Answer 7

डिबगिंग ctrl + F5 के बिना रन करें ऐसा लगता है कि डिबगर इफ्स और टर्नेरी दोनों को धीमा कर देता है लेकिन ऐसा लगता है कि यह टर्नरी ऑपरेटर को बहुत अधिक धीमा कर देता है।

जब मैं निम्नलिखित कोड चलाता हूं तो यहां मेरे परिणाम हैं। मुझे लगता है कि छोटे मिलिसेकंड का अंतर कंपाइलर द्वारा अधिकतम = अधिकतम को अनुकूलित करने और इसे हटाने के कारण होता है, लेकिन शायद टर्नरी ऑपरेटर के लिए यह अनुकूलन नहीं कर रहा है। अगर कोई विधानसभा की जाँच कर सकता है और इसकी पुष्टि कर सकता है तो यह भयानक होगा।

--Run #1--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972
--Run #2--
Type   | Milliseconds
Ternary 707
If     704
%: .9958
--Run #3--
Type   | Milliseconds
Ternary 706
If     704
%: .9972

कोड

  for (int t = 1; t != 10; t++)
        {
            var s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            var r = new Random(123456789);   //r
            int[] randomSet = new int[1000]; //a
            for (int i = 0; i < 1000; i++)   //n
                randomSet[i] = r.Next();     //dom
            long _ternary = 0; //store
            long _if = 0;      //time
            int max = 0; //result
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    max = max > randomSet[i] ? max : randomSet[i];
            }
            s.Stop();
            _ternary = s.ElapsedMilliseconds;
            max = 0;
            s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
            s.Start();
            for (int q = 0; q < 1000000; q++)
            {
                for (int i = 0; i < 1000; i++)
                    if (max > randomSet[i])
                        max = max; // I think the compiler may remove this but not for the ternary causing the speed difference.
                    else
                        max = randomSet[i];
            }

            s.Stop();
            _if = s.ElapsedMilliseconds;
            Console.WriteLine("--Run #" + t+"--");
            Console.WriteLine("Type   | Milliseconds\nTernary {0}\nIf     {1}\n%: {2}", _ternary, _if,((decimal)_if/(decimal)_ternary).ToString("#.####"));
        }

Answer 8

आईएल उत्पन्न को देखते हुए, इसमें 16 से भी कम संचालन हैं, जैसे कि if / else स्टेटमेंट (@ JonSkeet के कोड को कॉपी और पेस्ट करना)। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि यह एक तेज प्रक्रिया होनी चाहिए!

आईएल में अंतर को संक्षेप में बताने के लिए, यदि / अन्य विधि बहुत हद तक सी # कोड के समान है (शाखा के भीतर इसके अतिरिक्त प्रदर्शन) को पढ़ती है जबकि सशर्त कोड या तो स्टैक पर 2 (या मान के आधार पर) लोड होता है और फिर इसे सशर्त के बाहर मूल्य में जोड़ता है।

अन्य अंतर उपयोग की जाने वाली शाखा शाखा है। अगर / अन्यथा विधि पहली शर्त पर कूदने के लिए एक brtrue (शाखा सच है) का उपयोग करता है, और एक बिना शर्त शाखा अगर पहले कथन से बाहर कूदने के लिए। सशर्त कोड एक brtrue के बजाय एक bgt (शाखा यदि अधिक से अधिक) का उपयोग करता है, जो संभवतः एक धीमी तुलना हो सकती है।

इसके अलावा (शाखा भविष्यवाणी के बारे में सिर्फ पढ़ने के लिए) शाखा छोटा होने के लिए एक प्रदर्शन जुर्माना हो सकता है। सशर्त शाखा में शाखा के भीतर केवल 1 निर्देश होता है, लेकिन यदि / वरना 7. है, तो यह भी बताएगा कि लंबे और इंट का उपयोग करने के बीच अंतर क्यों है, क्योंकि एक इंट में बदलने से 1 / यदि शाखाओं में निर्देशों की संख्या कम हो जाती है (पठन-आगे कम करना)

Answer 9

निम्नलिखित कोड में अगर / अन्यथा टर्नरी ऑपरेटर की तुलना में लगभग 1.4 गुना तेज लगता है। हालांकि, मैंने पाया कि एक अस्थायी चर को शुरू करने से टर्नरी ऑपरेटर के रन का समय लगभग 1.4 गुना कम हो जाता है:

यदि / Else: 98 मि

टर्नरी: 141 एमएस

अस्थायी संस्करण के साथ त्रिगुट: 100 एमएस

using System;
using System.Diagnostics;

namespace ConsoleApplicationTestIfElseVsTernaryOperator
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Random r = new Random(0);
            int[] array = new int[20000000];
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                array[i] = r.Next(int.MinValue, int.MaxValue);
            }
            Array.Sort(array);
            long value;
            Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                if (i > 0)
                {
                    value += 2;
                }
                else
                {
                    value += 3;
                }
                // 98 ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("If/Else: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                value += (i > 0) ? 2 : 3; 
                // 141 ms
            }

            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            value = 0;
            int tempVar = 0;
            stopwatch.Restart();
            foreach (int i in array)
            {
                tempVar = (i > 0) ? 2 : 3;
                value += tempVar; 
                // 100ms
            }
            stopwatch.Stop();
            Console.WriteLine("Ternary with temp var: " + stopwatch.ElapsedMilliseconds.ToString() + " ms");

            Console.ReadKey(true);
        }
    }
}

Answer 10

बहुत सारे शानदार जवाब लेकिन मुझे कुछ दिलचस्प लगा, बहुत ही साधारण बदलाव असर डालते हैं। नीचे-परिवर्तन करने के बाद, यदि और-और-टर्नरी ऑपरेटर को निष्पादित करने में समान समय लगेगा।

लाइन के नीचे लिखने के बजाय

value +=  i > 0 ? 2 : 3;

मैंने इसका इस्तेमाल किया,

int a =  i > 0 ? 2 : 3;
value += a;

नीचे दिए गए उत्तर में से एक यह भी उल्लेख करता है कि टर्नरी ऑपरेटर को लिखने का बुरा तरीका क्या है।

मुझे उम्मीद है कि इससे आपको टर्नरी ऑपरेटर लिखने में मदद मिलेगी, यह सोचने के बजाय कि कौन बेहतर है।

नेस्टेड टर्नेरी ऑपरेटर: मुझे नेस्टेड टर्नेरी ऑपरेटर मिला और कई अन्य अगर ब्लॉक को निष्पादित करने में भी समय लगेगा।