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創建并發物件會顯著減慢執行時間

2021-12-27 02:21:45 軟體設計

我已經得到了這段代碼,并被要求找出如何使用并發來加速這個程序。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <sys/time.h>

#define SIZE 10000000

volatile float a[SIZE];
volatile float b[SIZE];

int main(int argc, char **argv)
{
  long int       i;
  double         sum;
  struct timeval time1, time2;

  srand(time(0));

  for (i = 0; i < SIZE; i  )
  {
    a[i] = rand();
    b[i] = rand();
  }

  gettimeofday(&time1, 0); //Original place

  sum = 0.0;
  
  for (i = 0; i < SIZE; i  )
  {
    sum = sum   a[i]*b[i];
  }

  gettimeofday(&time2, 0);
  
  printf("Elapsed time (us) = %d\n", (time2.tv_sec-time1.tv_sec)*1000000   time2.tv_usec - time1.tv_usec);

  return 0;
}                

如果我運行代碼,我會得到輸出

Elapsed time (us) = 26546

然后我用 Go 寫了一個類似的程式

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

const size int64 = 10000000

var (
    a = [size]float32{}
    b = [size]float32{}
)

func main() {
    var (
        i     int64
        sum   float32
        time1 time.Time
        time2 time.Time
    )

    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    for i = 0; i < size; i   {
        a[i] = rand.Float32()
        b[i] = rand.Float32()
    }

    time1 = time.Now() //Original place

    sum = 0.0

    for i = 0; i < size; i   {
        sum = sum   a[i]   b[i]
    }

    time2 = time.Now()

    fmt.Printf("Elapsed time (us) = %d\n", time2.Sub(time1).Microseconds())
}

我得到了這個輸出(它比 C 版本快得多)

Elapsed time (us) = 2462

我的作業是嘗試通過并發使其更快,并且我認為如果并行運行陣列可以加快創建速度,但是計時器僅在創建后啟動。那么我真的不知道如何加快速度,因為值需要合并,這將是一個順序程序。

所以我將啟動計時器移動到創建時間并獲取 c 程式:

Elapsed time (us) = 172496

對于 go 程式:

Elapsed time (us) = 247603

所以現在 go 比預期的 C 慢。

然后我嘗試更改我的 go 程式以在其自己的 goroutine 中創建每個陣列:

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)

const size int = 10000000

var (
    a = [size]float64{}
    b = [size]float64{}
)

func main() {
    var (
        wg    sync.WaitGroup
        sum   float64
        time1 time.Time
        time2 time.Time
    )

    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    wg.Add(2)

    time1 = time.Now()

    go func() {
        for i := 0; i < size; i   {
            a[i] = rand.Float64()
        }
        wg.Done()
    }()

    go func() {
        for i := 0; i < size; i   {
            b[i] = rand.Float64()
        }
        wg.Done()
    }()

    wg.Wait()

    sum = 0.0

    for i := 0; i < size; i   {
        sum = sum   a[i]   b[i]
    }

    time2 = time.Now()

    fmt.Printf("Elapsed time (us) = %d\n", time2.Sub(time1).Microseconds())
}

我得到輸出:

Elapsed time (us) = 395808

Which is quite slow. and I expect that this has something to do with the invokation of the functions and the waitgroup logic.

Then I tried with channels.

Which just made the program take forever, and the code waay to long.

Then I tried with each coroutine adding the fields itself

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)

const size int = 10000000

func main() {
    var (
        wg    sync.WaitGroup
        sum   float64
        asum  float64
        bsum  float64
        time1 time.Time
        time2 time.Time
    )

    rand.Seed(time.Now().UnixNano())

    wg.Add(2)

    time1 = time.Now()

    go func() {
        asum = 0
        for i := 0; i < size; i   {
            asum = asum   rand.Float64()
        }

        wg.Done()
    }()

    go func() {
        bsum = 0
        for i := 0; i < size; i   {
            bsum = bsum   rand.Float64()
        }
        wg.Done()
    }()

    wg.Wait()

    sum = asum   bsum

    time2 = time.Now()

    fmt.Printf("Elapsed time (us) = %d\n", time2.Sub(time1).Microseconds())
    fmt.Println(sum)
}

which returned

Elapsed time (us) = 395182
1.000137482475232e 07

I had to use the sum as well to be able to run the program - thats why I print it.


So I just cant seem to get this program to run any faster with concurrency.

Does anyone have a hint for me? or should I just run more jobs before concurrency will have any effect? Is it just because I only deal with 2 jobs in this case, and because arrays are so fast to process?

uj5u.com熱心網友回復:

并發加快了執行時間。

去程式:

經過的時間(我們)= 130768

Go 并發程式:

經過的時間(我們)= 66947

要讓每個 goroutine 擁有自己的 rand.Rand 實體,請使用 rand.New(src Source)。


運行 C 程式的 Go 版本。

x.go

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "time"
)

const size = 10000000

var (
    a = [size]float32{}
    b = [size]float32{}
)

func main() {
    start := time.Now()

    r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
    for i := 0; i < size; i   {
        a[i] = r.Float32()
        b[i] = r.Float32()
    }

    sum := 0.0
    for i := 0; i < size; i   {
        sum  = float64(a[i]) * float64(b[i])
    }

    since := time.Since(start).Microseconds()
    fmt.Printf("Elapsed time (us) = %d\n", since)
}

.

$ go build x.go && ./x
Elapsed time (us) = 130768
$ 

運行 C 程式的并發 Go 版本。

y.go

package main

import (
    "fmt"
    "math/rand"
    "sync"
    "time"
)

const size = 10000000

var (
    a = [size]float32{}
    b = [size]float32{}
)

func main() {
    start := time.Now()

    var wg sync.WaitGroup
    wg.Add(2)
    go func() {
        defer wg.Done()
        r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
        for i := 0; i < size; i   {
            a[i] = r.Float32()
        }
    }()
    go func() {
        defer wg.Done()
        r := rand.New(rand.NewSource(time.Now().UnixNano()))
        for i := 0; i < size; i   {
            b[i] = r.Float32()
        }
    }()
    wg.Wait()

    sum := 0.0
    for i := 0; i < size; i   {
        sum  = float64(a[i]) * float64(b[i])
    }

    since := time.Since(start).Microseconds()
    fmt.Printf("Elapsed time (us) = %d\n", since)
}

.

$ go build y.go && ./y
Elapsed time (us) = 66947
$ 

轉載請註明出處,本文鏈接:https://www.uj5u.com/ruanti/393706.html

標籤:c go concurrency

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