解决方案:显然罪魁祸首是使用了 floor()，其性能在 glibc 中被证明是依赖于操作系统的。

这是上一个问题的后续问题:Same program faster on Linux than Windows -- why?

我有一个小的 C++ 程序，当用 nuwen gcc 4.6.1 编译时，在 Wine 上运行比 Windows XP 快得多(在同一台计算机上)。问题:为什么会发生这种情况？

Wine 和 Windows 的时间分别为 ~15.8 和 25.9 秒。请注意，我说的是同一个可执行文件，而不仅仅是同一个 C++ 程序。

源码在文末。编译后的可执行文件是here (如果你足够信任我的话)。

这个特定的程序没有任何用处，它只是从我拥有的一个更大的程序中总结出来的一个最小示例。请看 this other question对原始程序进行更精确的基准测试(重要!!)并排除最常见的可能性(例如其他程序在 Windows 上占用 CPU、进程启动惩罚、系统调用的差异，例如内存分配)。另请注意，虽然这里为了简单起见我使用了 rand()，但在原始版本中我使用了我自己的 RNG，我知道它不会进行堆分配。

我提出一个关于该主题的新问题的原因是，现在我可以发布一个实际的简化代码示例来重现该现象。

代码:

#include <cstdlib>
#include <cmath>


int irand(int top) {
    return int(std::floor((std::rand() / (RAND_MAX + 1.0)) * top));
}

template<typename T>
class Vector {
    T *vec;
    const int sz;

public:
    Vector(int n) : sz(n) {
        vec = new T[sz];
    }

    ~Vector() {
        delete [] vec;
    }

    int size() const { return sz; }

    const T & operator [] (int i) const { return vec[i]; }
    T & operator [] (int i) { return vec[i]; }
};


int main() {
    const int tmax = 20000; // increase this to make it run longer
    const int m = 10000;
    Vector<int> vec(150);

    for (int i=0; i < vec.size(); ++i)
        vec[i] = 0;

    // main loop
    for (int t=0; t < tmax; ++t)
        for (int j=0; j < m; ++j) {
            int s = irand(100) + 1;
            vec[s] += 1;
        }

    return 0;
}

更新

似乎如果我用诸如

int irand(int top) {
    static int c = 0;
    return (c++) % top;
}

那么时间差就消失了。我想在 my original program 中指出我使用了不同的 RNG，而不是系统 rand()。我现在正在研究它的来源。

更新 2

现在我将 irand() 函数替换为我在原始程序中的等效函数。它有点冗长(算法来自 Numerical Recipes)，但重点是表明没有显式调用系统库(可能通过 floor() 除外)。但是时间差还是有的!

也许 floor() 可能是罪魁祸首？还是编译器生成对其他东西的调用？

class ran1 {
    static const int table_len = 32;
    static const int int_max = (1u << 31) - 1;

    int idum;
    int next;
    int *shuffle_table;

    void propagate() {
        const int int_quo = 1277731;

        int k = idum/int_quo;
        idum = 16807*(idum - k*int_quo) - 2836*k;
        if (idum < 0)
            idum += int_max;
    }

public:
    ran1() {
        shuffle_table = new int[table_len];
        seedrand(54321);
    }
    ~ran1() {
        delete [] shuffle_table;
    }

    void seedrand(int seed) {
        idum = seed;
        for (int i = table_len-1; i >= 0; i--) {
            propagate();
            shuffle_table[i] = idum;
        }
        next = idum;
    }

    double frand() {
        int i = next/(1 + (int_max-1)/table_len);
        next = shuffle_table[i];
        propagate();
        shuffle_table[i] = idum;
        return next/(int_max + 1.0);
    }
} rng;


int irand(int top) {
    return int(std::floor(rng.frand() * top));
}

最佳答案

编辑:原来罪魁祸首是 floor() 而不是 rand() 我怀疑 - 见 OP 问题顶部的更新。

程序的运行时间主要由对 rand() 的调用支配。

因此，我认为 rand() 是罪魁祸首。我怀疑底层功能是由WINE/Windows运行时提供的，两种实现有不同的性能特点。

检验这一假设的最简单方法是简单地在循环中调用 rand()，并在两个环境中为相同的可执行文件计时。

edit我看过WINE的源代码，这里是rand()的实现:

/*********************************************************************
 *              rand (MSVCRT.@)
 */
int CDECL MSVCRT_rand(void)
{
    thread_data_t *data = msvcrt_get_thread_data();

    /* this is the algorithm used by MSVC, according to
     * http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_pseudorandom_number_generators */
    data->random_seed = data->random_seed * 214013 + 2531011;
    return (data->random_seed >> 16) & MSVCRT_RAND_MAX;
}

我无权访问 Microsoft's source code进行比较，但如果性能差异在于获取线程本地数据而不是 RNG 本身，我不会感到惊讶。

关于c++ - 可执行文件在 Wine 上的运行速度比 Windows 快——为什么？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/8081919/