C＃性能 - 我应该用c ++编写重计算方法吗？

Question

我正在构建一个定量库的原型，使用图像处理技术进行一些信号分析。 我完全用C＃构建了初始原型，但性能不如预期。 大多数计算是通过重矩阵计算完成的，而这些计算大部分时间都在进行。

我想知道为非托管C ++代码编写C ++ / CLI接口是否值得。 有没有人经历过这个？ 其他有关优化C＃性能的建议值得欢迎。

Answer 1

曾经有一段时间用C / C ++编写肯定会更好，但C＃优化器和JIT现在非常好，对于纯数学来说，可能没什么区别。

当你必须处理内存和可能的数组时，会出现差异。 即便如此，我仍然使用C＃（或F＃），然后优化热点。 JIT非常擅长优化小型，短期的物体。

对于数组，您必须担心C＃对每次访问进行边界检查。 读这个：

http://blogs.msdn.com/b/clrcodegeneration/archive/2009/08/13/array-bounds-check-elimination-in-the-clr.aspx

自己测试 - 我发现C＃具有可比性 - 有时更快。

Answer 2

这里很难给出一个明确的答案，但如果性能是一个问题，我会找到一个经过时间考验的库，它具有你需要的性能并包装它。

像c ++和c＃这样简单的乘法或除法之类的东西差别不大 - c ++编译器有一个优化器，而CLR运行时有一个按需JITer进行优化。 所以从理论上讲，c ++只会在第一次调用时胜过c＃。

但是，理论和实践并不相同。 使用更复杂的算法，您还会遇到内存管理器之间的差异以及优化技术的成熟度。 如果你想要轶事证据，你可以在这里找到一些重要的数学比较 。

就个人而言，我发现在本机库中进行繁重的计算，并且当计算是最大的瓶颈时 ，使用c ++ / CLI调用它会提供良好的推动力。 与往常一样，在进行任何优化之前确保是这种情况。

Answer 3

在我看来，矩阵数学最好用本机代码完成。 甚至C ++库通常也允许绑定到像LAPACK这样的低级实现。

有一个C＃LAPACK口这里 （在同一地点也C＃BLAS），你可以尝试，但我会感到惊讶，如果这是不是本机代码更快。

Answer 4

我在C＃中做了很多图像处理工作，是的，我通常使用本机代码来处理性能重要的重载代码，但我只使用PInvokes而不是C ++ / CLI接口。 但是，很多时候不需要这样做。

有很多优秀的.NET分析器。 红门一号是我个人的最爱。 它可以帮助您可视化瓶颈所在。

Answer 5

那里唯一合理的语言基准： http ： //shootout.alioth.debian.org/

你自己看。

Answer 6

你应该用C ++编写计算繁重的程序，通过优化C＃，你无法达到接近C ++性能的任何地方。 假设计算需要相当长的时间，调用包装器的开销可以忽略不计。 我已经在C ++和C＃中完成了编码，并且从未见过.NET框架代码与C ++相当的任何场合。 有一些实例，其中C＃运行得更好，但由于缺少适当的库或C ++中的错误编码，它更好。 如果您可以在C＃和C ++中同样编写代码，我会用C ++编写性能代码，其他一切都是C＃。

如果x是世界上最好的C ++程序员，并且y是最好的C＃程序员，那么大多数时候x可以编写比y更快的代码。 但是，y可以比x大多数时间更快地完成编码。

Answer 7

数学计算的性能在C＃中相当差。 为了找到C＃中数学计算的缓慢程度，我被gobbsmacked了。 只需在C＃和C ++中编写一个循环，它有一些乘法，Sin，Cos，......而且差别很大。

我不知道托管C ++，但在非托管C ++中实现这一切，我想通过P / Invoke暴露粒度接口应该几乎没有性能。

这就是我为繁重的实时图像处理所做的。

Answer 8

我完全用C＃构建了初始原型，但性能不如预期。

那你有两个选择：

用C ++构建另一个原型，看看它如何比较或优化你的C＃代码。 无论您使用何种语言编写，在您对其进行分析，优化，分析和优化之前，您的代码都不会很快。 在C ++中尤其如此 。 如果您在C＃中编写尽可能最快的实现并将其与C ++中最快的实现进行比较，那么C ++版本很可能会更快。 但就开发时间而言，这将付出代价。 编写高效的C ++代码并非易事。 如果您不熟悉该语言，那么您很可能会编写非常低效的代码，特别是如果您来自C＃或Java，其中的事情以不同的方式完成并且成本不同。

如果你只是编写一个有效的实现，而不必过多担心性能，那么我猜测C＃版本可能会更快。

但这实际上取决于您所追求的性能（并且至少，您需要执行的操作的成本是多少。从托管代码到本机代码的转换会产生相关的开销，因此对于短期操作来说不值得。经常执行的。

C ++中的数字运算代码可以和使用Fortran编写的代码一样快（给出或减少百分之几），但要实现这一点，您需要使用许多高级技术（表达模板和大量元编程）或一些相当复杂的为您实现它的库。

这值得吗？ 或者C＃能否足够快地满足您的需求？