C++和java执行浮点计算的效率测试

来源：互联网发布：java基础培训编辑：程序博客网时间：2024/06/10 23:50

之前学习的时候从来没有就C++和java的执行速度进行测试过，今天想就浮点数运算进行一下测试。
我的CPU主频2.6G, 就是1秒有2.6G和时钟周期，假设平均一条指令分为3个机器周期，一个机器周期平均有4个时钟周期，则1秒能执行2.6G/3/4 调指令。约为2亿多条指令。

测试1：首先测试一下计数器加1亿次需要的时间：

C++代码：

#include<iostream>#include <windows.h>using namespace std;const int N=100000000;int main(){    SYSTEMTIME sys;    GetLocalTime( &sys );    long t=(long)sys.wHour*60*60000+sys.wMinute*60000+sys.wSecond*1000+sys.wMilliseconds;    for(int i=0;i<N;i++);    GetLocalTime( &sys );    long t2=(long)sys.wHour*60*60000+sys.wMinute*60000+sys.wSecond*1000+sys.wMilliseconds;    cout<<t2-t<<"ms";    return 0;}

java代码：

public class TimeTest0 {public static void main(String[] args) {    final int N=100000000;    long t=System.currentTimeMillis();    int i;    for(i=0;i<N;i++);System.out.println("程序运行时间: "+(System.currentTimeMillis()-t)+"ms");System.out.println(i);}

执行时间如下（单位ms)：

平均

C++

22.5

java

这是编译器进行了优化，并没有执行循环，因为后面没有引用循环里面的东西

测试2：

再测试一下执行1亿次浮点乘和一亿次浮点除运算所需要的时间：

分别写C++和java代码如下：

C++代码：

#include<iostream>#include <windows.h>using namespace std;const int N=100000000;int main(){    double m=173.783;    SYSTEMTIME sys;    GetLocalTime( &sys );    long t=(long)sys.wHour*60*60000+sys.wMinute*60000+sys.wSecond*1000+sys.wMilliseconds;    for(int i=0;i<N;i++)    {       m=(m*2.3)/2.3;    }    GetLocalTime( &sys );    long t2=(long)sys.wHour*60*60000+sys.wMinute*60000+sys.wSecond*1000+sys.wMilliseconds;    cout<<t2-t<<"ms";    cout<<m<<endl;    return 0;}

</pre><pre code_snippet_id="1666495" snippet_file_name="blog_20160429_3_192812" name="code" class="cpp">

java 代码：

public class TimeTest1 {public static void main(String[] args) {    final int N=100000000;    double m=173.783;    long t=System.currentTimeMillis();for(int i=0;i<N;i++){m=(m*2.3)/2.3;}System.out.println("程序运行时间: "+(System.currentTimeMillis()-t)+"ms");System.out.println(m);}}

注意：java代码一定要有System.out.println(m);不然编译优化并不会执行循环里面的m=(m*2.3)/2.3;（因为m在后面用不到了）

下面是执行十次用的时间：

平均

Java

839

834

924

835

832

818

834

833

818

840.6

C++

1102

1105

1103

1101

1119

1102

1103

1104.2

大约用了1s，执行了1亿次乘法和1亿次除法，和之前的估算的差不多。

为什么java比c++快我也不知道，知道的人请不吝赐教。

测试3：

此次测试是为了测试oj的运行效率，发现没有我的机器的运行效率高。。。

poj上代码：

#include<iostream>

#include<cstdio>

#include<vector>

using namespace std;

int main(){

long long m=1234;

int a,b;

cin>>a>>b;

for(long long i=1;i<4000000;i++)

{

m=m*i%1000000007;

}

int ans=a+b;

if(m>=0)

cout<<ans<<endl;

return 0;

}

四次运行如下代码时间：

672

719

704

688

去除循环测试为0MS，所以4000,000次循环的时间为700ms左右，但是此次测试是在poj上测试的，之前测试是在本地机器上测试的，都用的是g++编译器，差别这么大应该是服务器主频和我的主频不一样。

本机代码：

#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<vector>
using namespace std;
const int N = 1e8;
int main(){
long long m=1234;
for(long long i=1;i<N;i++)
{
m=m*i%1000000007;
}
cout<<m<<endl;
return 0;
}

运行时间在1.5s左右，运行1亿次浮点乘法和浮点取余运算。比oj性能好很多。

综上，oj上运行乘除法指令级别为百万级的，不用oj性能不知道会不会差不多。

测试4：

本次测试是为了测试加减法的效率和乘除法的效率。

#include<iostream>#include<cstdio>#include<vector>using namespace std;const int N = 1e8;int main(){    long long m=1234;    for(long long i=1;i<N;i++)    {        m=m+m;        m=m-m/2;    }    cout<<m<<endl;    return 0;}

平均运行时间为665ms，比乘法和取模运算快一倍。

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