c++ - benchmark - Función no utilizada cambia el rendimiento.

benchmarksgame alioth debian

Question

Mientras trato de estimar la diferencia de rendimiento entre push_back y std::inserter push_back me encuentro con un problema de rendimiento muy extraño.

Consideremos el siguiente código:

#include <vector>
using container = std::vector<int>;
const int size  = 1000000;
const int count = 1000;

#ifdef MYOWNFLAG
void foo(std::insert_iterator<container> ist)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
        *ist++ = i;
}
#endif

void bar(container& cnt)
{
    for(int i=0; i<size; ++i)
        cnt.push_back(i);
}
int main()
{
    container cnt;
    for (int i=0; i<count; ++i)
    {
        cnt.clear();
        bar(cnt);
    }
    return 0;
}

En este caso, no importa si se define o no MYOWNFLAG , no se llama a la función foo. Sin embargo, el valor de esta bandera tiene un impacto en las ejecuciones:

$ g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc && time ./bin/inserter
./bin/inserter  4,73s user 0,00s system 100% cpu 4,728 total

$ g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc -DMYOWNFLAG && time ./bin/inserter
./bin/inserter  2,09s user 0,00s system 99% cpu 2,094 total

Tenga en cuenta que si cambio el protopyte de foo para usar std::back_insert_iterator obtengo un rendimiento similar como si no hubiera establecido la bandera.

¿Qué está pasando con las optimizaciones del compilador?

EDITAR

Uso gcc 4.9.2 20150304 (versión preliminar)

Reproducido

• reproducido por stefan en ideone
• reproducido por mí en otra máquina con gcc 4.9.2
• no reproducido por mí en otra máquina con gcc 4.6.3 y flag -std = c ++ 0x

Answer 1

Primero te mostraré un truco mágico para lograr esto sin la función de basura. Entonces te mostraré por qué funciona la función de basura. Así que truco:

Original inefectivo (note mi máquina aproximadamente dos veces más rápido):

g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc --param inline-unit-growth=200 && time ./bin/inserter
real    0m2.197s
user    0m2.200s
sys     0m0.000s

Ahora va truco (tu definir sigue inactivo):

g++ -g -pipe -march=native -pedantic -std=c++11 -W -Wall -Wextra -Werror -O3 -o bin/inserter src/inserter.cc --param inline-min-speedup=2 && time ./bin/inserter
real    0m1.114s
user    0m1.100s
sys 0m0.010s

Nota: la diferencia está en el argumento de aspecto extraño --param inline-min-speedup=2

Ahora resumiré brevemente la investigación:

1. ¿Cuál es la diferencia entre rápido y lento? En la versión lenta, tenemos una llamada ineficaz a emplace_back_aux dentro de la bar() , que está mágicamente en línea cuando tu foo no está comentado. Así que podemos concluir, que la barra es muy caliente y la línea es crushial aquí. Y lo más probable es que todo este error se trata de alinear.

2. Ahora, con la opción -fdump-ipa-inline-details veamos los volcados en línea. Verá diferentes consideraciones de tiempo / tamaño. Es difícil de leer y no quiero pegar aquí todos los detalles. Pero el resultado general del estudio de esta información: GCC piensa que el crecimiento en el tamaño de los módulos (en porcentajes) no vale la pena como aceleración estimada.

3. ¿Qué hacer? Dos posibilidades:

   3.1. Aumente el tamaño del módulo y las estimaciones de aceleración en general con el código foo no utilizado, es decir, usar tipos correctos como insert_iterator para llamar emplace_back y mover la relación para ser más grande y alcanzar el límite de la línea de entrada (tenga en cuenta que esta forma es muy inestable; todo puede explotar en otras versiones de compiladores con algoritmos de alineación mejorados, y también debes tener mucha suerte de adivinar el código para que funcione.

   3.2. O mover el límite en línea. Lo que le dije a GCC con el parámetro provisto es "considerar para incluir incluso funciones grandes con menos aceleración, por favor".

Es decir. Hay muchos otros parámetros dentro de GCC y otros trucos que puedes hacer con ellos.