最近，我开始使用 Ubuntu 16.04 和 g++ 5.3.1 并检查我的程序运行速度慢了 3 倍。在此之前，我使用过 Ubuntu 14.04、g++ 4.8.4。我使用相同的命令构建它：CFLAGS = -std=c++11 -Wall -O3.
我的程序包含循环，充满了数学调用（sin、cos、exp）。你可以在这里找到它。
我尝试使用不同的优化标志（O0、O1、O2、O3、Ofast）进行编译，但在所有情况下都会重现问题（Ofast 两种变体运行速度更快，但第一个变体运行速度仍然慢 3 倍）。
在我的程序中，我使用libtinyxml-dev, libgslcblas。但是它们在两种情况下都具有相同的版本，并且在性能方面（根据代码和 callgrind 分析）在程序中没有任何重要的作用。
我已经进行了分析，但它并没有让我知道它为什么会发生。
Kcachegrind 比较（左边较慢）。我只注意到现在该程序使用与 Ubuntu 14.04libm-2.23相比。libm-2.19
我的处理器是 i7-5820，Haswell。
我不知道为什么它会变慢。你有什么想法？
PS 下面你可以找到最耗时的函数：
void InclinedSum::prepare3D()
{
double buf1, buf2;
double sum_prev1 = 0.0, sum_prev2 = 0.0;
int break_idx1, break_idx2;
int arr_idx;
for(int seg_idx = 0; seg_idx < props->K; seg_idx++)
{
const Point& r = well->segs[seg_idx].r_bhp;
for(int k = 0; k < props->K; k++)
{
arr_idx = seg_idx * props->K + k;
F[arr_idx] = 0.0;
break_idx2 = 0;
for(int m = 1; m <= props->M; m++)
{
break_idx1 = 0;
for(int l = 1; l <= props->L; l++)
{
buf1 = ((cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r1.x / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r1.z / props->sizes.z) -
cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r2.x / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r2.z / props->sizes.z)) /
( M_PI * (double)(m) * tan(props->alpha) / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) / props->sizes.z ) +
(cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r1.x / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r1.z / props->sizes.z) -
cos(M_PI * (double)(m) * well->segs[k].r2.x / props->sizes.x + M_PI * (double)(l) * well->segs[k].r2.z / props->sizes.z)) /
( M_PI * (double)(m) * tan(props->alpha) / props->sizes.x - M_PI * (double)(l) / props->sizes.z )
) / 2.0;
buf2 = sqrt((double)(m) * (double)(m) / props->sizes.x / props->sizes.x + (double)(l) * (double)(l) / props->sizes.z / props->sizes.z);
for(int i = -props->I; i <= props->I; i++)
{
F[arr_idx] += buf1 / well->segs[k].length / buf2 *
( exp(-M_PI * buf2 * fabs(r.y - props->r1.y + 2.0 * (double)(i) * props->sizes.y)) -
exp(-M_PI * buf2 * fabs(r.y + props->r1.y + 2.0 * (double)(i) * props->sizes.y)) ) *
sin(M_PI * (double)(m) * r.x / props->sizes.x) *
cos(M_PI * (double)(l) * r.z / props->sizes.z);
}
if( fabs(F[arr_idx] - sum_prev1) > F[arr_idx] * EQUALITY_TOLERANCE )
{
sum_prev1 = F[arr_idx];
break_idx1 = 0;
} else
break_idx1++;
if(break_idx1 > 1)
{
//std::cout << "l=" << l << std::endl;
break;
}
}
if( fabs(F[arr_idx] - sum_prev2) > F[arr_idx] * EQUALITY_TOLERANCE )
{
sum_prev2 = F[arr_idx];
break_idx2 = 0;
} else
break_idx2++;
if(break_idx2 > 1)
{
std::cout << "m=" << m << std::endl;
break;
}
}
}
}
}
进一步调查。我写了以下简单的程序：
#include <cmath>
#include <iostream>
#include <chrono>
#define CYCLE_NUM 1E+7
using namespace std;
using namespace std::chrono;
int main()
{
double sum = 0.0;
auto t1 = high_resolution_clock::now();
for(int i = 1; i < CYCLE_NUM; i++)
{
sum += sin((double)(i)) / (double)(i);
}
auto t2 = high_resolution_clock::now();
microseconds::rep t = duration_cast<microseconds>(t2-t1).count();
cout << "sum = " << sum << endl;
cout << "time = " << (double)(t) / 1.E+6 << endl;
return 0;
}
我真的很想知道为什么这个简单的示例程序在 g++ 4.8.4 libc-2.19 (libm-2.19) 下比在 g++ 5.3.1 libc-2.23 (libm-2.23) 下快 2.5。
编译命令是：
g++ -std=c++11 -O3 main.cpp -o sum
使用其他优化标志不会改变比率。
我怎么知道是谁，gcc 或 libc，减慢了程序的速度？