托管代码和非托管代码效率的对比

本文转自：https://www.cnblogs.com/wuchang/archive/2006/12/07/584997.html

一直以来只知道托管代码的效率要比非托管代码低，至于低多少也没有可参考的数据。今天在csdn看到的英特尔多核平台编程优化大赛的广告，把里面的代码下载回来，分别用非托管c/托管cpp/c#做了个简略的性能测试，不比不知道，一比吓了一跳。且看数据说话。

第一步：原始代码如：

/**//* compute the potential energy of a collection of */
/**//* particles interacting via pairwise potential    */
 
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <windows.h>
#include <time.h>
 
#define NPARTS 1000
#define NITER 201
#define DIMS 3
 
int rand( void );
int computePot(void);
void initPositions(void);
void updatePositions(void);
 
double r[DIMS][NPARTS];
double pot;
double distx, disty, distz, dist;

int main() int i;
   clock_t start, stop;

   initPositions();
   updatePositions();
 
   start=clock();
   for( i=0; i<NITER; i++ ) = 0.0;
      computePot();
      if (i%10 == 0) printf("%5d: Potential: %10.3f ", i, pot);
      updatePositions();
   }
   stop=clock();
   printf ("Seconds = %10.9f ",(double)(stop-start)/ CLOCKS_PER_SEC);
   int e;
   scanf("%d",&e);
}
 
 
void initPositions() int i, j;
 
   for( i=0; i<DIMS; i++ )
      for( j=0; j<NPARTS; j++ ) 
         r[i][j] = 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}
 
 
void updatePositions() int i, j;
 
   for( i=0; i<DIMS; i++ )
      for( j=0; j<NPARTS; j++ )
         r[i][j] -= 0.5 + ( (double) rand() / (double) RAND_MAX );
}
 
 
int computePot() int i, j;

   for( i=0; i<NPARTS; i++ )       for( j=0; j<i-1; j++ ) = pow( (r[0][j] - r[0][i]), 2 );
        disty = pow( (r[1][j] - r[1][i]), 2 );
        distz = pow( (r[2][j] - r[2][i]), 2 );
        dist = sqrt( distx + disty + distz );
        pot += 1.0 / dist;
      }
   }
   return 0;
}

执行结果如下：

执行时间4.609s。

 第二步：托管

新建一个 C++ CLR Console Aplication，命名为mcpp。打开mcpp.cpp文件，将原始代码粘贴进来即可（代码太长这里就不贴出来了，可以在全贴下面的下载全部源码）。

执行结果如下：

执行时间：15.1720s。

第二步：c#

笔者将原始代码翻译成CS代码，如下：

using System.Collections.Generic;
using System.Text;


namespace cs
class Program
    private const int RAND_MAX = 0x7fff;
        private const int NPARTS = 1000;
        private const int NITER = 201;
        private const int DIMS = 3;
        private double pot;
        private double distx, disty, distz, dist;
        private Random random = new Random(Environment.TickCount);
        private double[][] r = new double[DIMS][];

        public void main()
        int i;
            int start, stop;

            for (int ii = 0; ii < DIMS; ii++)
            = new double[NPARTS];
            }

            initPositions();
            updatePositions();

            start = Environment.TickCount;
            for (i = 0; i < NITER; i++)
            = 0.0;
                computePot();
                if (i % 10 == 0)
                    Console.WriteLine("{0}: Potential: {1:##########.###}", i, pot);
                updatePositions();
            }
            stop = Environment.TickCount;
            Console.WriteLine("Seconds = {0:##########.#########}", (double)(stop - start)/1000);
        }

        private void computePot()
        int i, j;

            for (i = 0; i < NPARTS; i++)
            for (j = 0; j < i - 1; j++)
                = Math.Pow((r[0][j] - r[0][i]), 2);
                    disty = Math.Pow((r[1][j] - r[1][i]), 2);
                    distz = Math.Pow((r[2][j] - r[2][i]), 2);
                    dist = Math.Sqrt(distx + disty + distz);
                    pot += 1.0 / dist;
                }
            }
        }

        private void updatePositions()
        int i, j;

            for (i = 0; i < DIMS; i++)
                for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] -= 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }

        private void initPositions()
        int i, j;
            for (i = 0; i < DIMS; i++)
                for (j = 0; j < NPARTS; j++)
                    r[i][j] = 0.5 + ((double)random.Next(RAND_MAX)/(double)RAND_MAX);
        }

        static void Main(string[] args)
        = new Program();
            p.main();
            Console.ReadLine();

        }
    }
}

执行结果如下：

执行时间：62.453s！

第四、数据比较
非托管C:  4.609s
托管cpp: 15.720s
托管c#:  62.453s
 PS机器配置：p4 3.0G双核，1G内存