为什么这个D语言代码比类似的C#实现要慢？

Question

为什么这个D语言代码比类似的C#实现要慢？

3

我在玩D语言，并将我写的一个用于测试性能的C#示例项目进行了移植。我不会说我没有惊讶，因为这是我第一次尝试用D语言编写代码，但是D语言的效率比C#慢得多。

简而言之，C#执行代码需要32秒，而D语言需要54秒。这段代码有点长，无法作为片段展示，如果有人能抽出一点时间解释一下为什么会发生这种情况/我的D代码有什么问题，那就太好了。

以下是我代码的一小部分：

void ProcessReel(int reelIndex, string pattern, Game game)
{
    counter++;
    if(reelIndex == game.Reels.length) 
    {
        Symbol winningSymbol;
        auto patternLength = 0;


        auto p3_1 = pattern[0..3];
        auto p3_2 = pattern[2..5];
        auto p4_1 = pattern[0..4];
        auto p4_2 = pattern[1..5];

        auto pos = GetFromDict(p3_1, p3_2, game);
        if(pos != null)
        {
            winningSymbol = pos._Symbol;
            patternLength = pos.PatternLength;
        }

        pos = GetFromDict(p4_1, p4_2, game);
        if(pos != null)
        {
            winningSymbol = pos._Symbol;
            patternLength = pos.PatternLength;
        }

        if(pattern in patternTable)
        {
            auto combination = patternTable[pattern];
            winningSymbol = combination._Symbol;
            patternLength = combination.PatternLength;
        }

        if(winningSymbol !is null)
        {
            winningSymbol.Combinations++;
        }
        return;
    }

    auto reel = game.Reels[reelIndex];
    for(int i = 0; i < reel.ReelStrip.length; i++)
    {
        auto p = pattern;
        auto sym = reel.ReelStrip[i];
        p ~= std.conv.to!string(sym);
        ProcessReel(reelIndex + 1, p, game);
    }
}

完整代码可以从这里下载。

我正在使用以下编译器参数进行编译。

dmd Test.d -O -release -inline -boundscheck=off

谢谢。

更新

这是C#代码。它应该并行运行，所以里面有一个锁，但我将其串行化以进行公平竞争，然而即使有这个锁，C#仍然比D快。

public static void ProcessReel(int reelIndex, Dictionary<int, Dictionary<byte, WinPossibility>> dict, string pattern, AnalyzedResult result)
{
    if (reelIndex == result.Game.ReelCollection[0].Reels.Count)  // This is the last reel. Time to analyze those shit :((
    {
        Symbol winningSymbol = null;
        var patternLength = 0;

        var p3_1 = pattern.Substring(0, 3);
        var p3_2 = pattern.Substring(2, 3);
        var p4_1 = pattern.Substring(0, 4);
        var p4_2 = pattern.Substring(1, 4);

        if (result.PatternTable.ContainsKey(p3_1) || result.PatternTable.ContainsKey(p3_2))
        {
            var winCombination = Helper.GetFromDict(p3_1, p3_2, result);
            var symbol = winCombination.Symbol;
            winningSymbol = symbol;
            patternLength = winCombination.PatternLength;
        }

        if (result.PatternTable.ContainsKey(p4_1) || result.PatternTable.ContainsKey(p4_2))
        {
            var winCombination = Helper.GetFromDict(p4_1, p4_2, result);
            var symbol = winCombination.Symbol;
            winningSymbol = symbol;
            patternLength = winCombination.PatternLength;
        }

        if (result.PatternTable.ContainsKey(pattern))
        {
            var winCombination = result.PatternTable[pattern];
            var symbol = winCombination.Symbol;
            winningSymbol = symbol;
            patternLength = winCombination.PatternLength;
        }

        if (winningSymbol != null)
        {
            lock (dict)
            {
                var d = dict[patternLength];
                if (d.ContainsKey(winningSymbol.Code))
                    d[winningSymbol.Code].Combinations += 1;
                else
                    d.Add(winningSymbol.Code, new WinPossibility(winningSymbol, patternLength, 1));
            }
        }

        return;
    }

    var reel = result.Game.ReelCollection[0].Reels[reelIndex];

    //if (reelIndex == 0)
    //{
    //    Parallel.For(0, reel.ReelStrip.Length, r1 =>
    //    {
    //        var p = pattern;
    //        var sym = reel.ReelStrip[r1];
    //        p += sym;

    //        ProcessReel(reelIndex + 1, dict, p, result);
    //    });
    //}
    //else
    //{
        for (int r1 = 0; r1 < reel.ReelStrip.Length; r1++)
        {
            var p = pattern;
            var sym = reel.ReelStrip[r1];
            p += sym;

            ProcessReel(reelIndex + 1, dict, p, result);
        }
    //}
}

更新2

我刚刚下载了GDCC 4.9。它有所帮助，计算时间现在从54秒降至38秒，但仍然不及.NET/C#...

- Davita

我没有看到任何C#。(如果在你的链接中，请在此处包含它。) - Ry-

也许可以在Stack Exchange Code Review上提问？ - GVashist

1

对每个程序使用分析器，找出哪些函数/操作的性能存在显著差异。很可能是数据相关的。 - Ben Voigt

1

在 D 语言中，p3_2 和 p4_2 的边缘是否应该与 C# 中不同？而 GetFromDict 在 D 语言中是什么样子的？ - BCS

@Davita 一种可能有助于隔离原因的方法是查看基准测试是否显示算法复杂度差异。同时确保它们在相同的数据上运行并产生相同[正确]的结果。 - user2864740

显示剩余5条评论

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Kozzi11 · Accepted Answer

有一些因素导致D版本运行速度较慢。

1.)

if(pattern in patternTable) {
    auto combination = patternTable[pattern];

你这里进行了两次查找而不是一次，可以使用以下代码来避免这个问题：

auto combination = pattern in patternTable;
if(combination) {
    ...

同样适用于GetFromDict函数

2.) 数组连接较慢，最好使用std.array.Appender

3.) 不需要使用std.container.Array，您可以使用具有appender的标准D数组

4.) to！string（sym）速度较慢，您可以通过以下方式改进sym in range 0 .. 10的速度：

cast(char)('0' + sym)

5.) DMD很慢，你应该尝试使用带有适当标志的ldc和gdc，例如：

gdc -O3 -finline -fno-bounds-check  -frelease

我通过一些改变，将执行时间从近50秒提升到15秒

以下是我的代码：修改后的代码

更新

我发现之前有些错误，这里提供另一个版本，虽然稍微慢了一点但输出结果应该正确：

http://dpaste.dzfl.pl/cd6a7af786ec