為什么我的C程序比等效的Haskell慢？

Question

我決定將Haskell的Fibonacci程序的標准嚴格尾遞歸版本與使用C語言編寫的程序的性能進行比較，使用GMP進行比較，以使結果大到適合一個詞（在Haskell中，我使用多精度Integer類型）。 我將省略Haskell程序，因為這是有關C和GMP的問題。 C實現是這樣的：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <gmp.h>

void fib(unsigned int n){
    mpz_t a, b, t;

    mpz_init_set_ui(a, 0);
    mpz_init_set_ui(b, 1);
    mpz_init(t);
    for(; n > 1; n --){
        mpz_add(t, a, b);
        mpz_set(a, b);
        mpz_set(b, t);
    }
    //mpz_out_str(stdout, 10, b);
}


int main(int argc, char **argv){
    unsigned long n, f;
    if(argc != 2){
        printf("Usage: fibc <number>\n");
        return 1;
    }

    fib(atol(argv[1]));

    return 0;
}

請注意，我注釋掉了輸出值的行，這大約需要一秒鍾（我在Haskell版本中保留了此行為）。

結果是：

time ./fibhs 1000000
./fibhs 1000000  5.77s user 0.05s system 99% cpu 5.831 total

time ./fibc 1000000
./fibc 1000000  11.19s user 0.00s system 100% cpu 11.194 total

我認為我一定使用GMP錯誤。 誰能在C代碼中看到任何性能改進的可能性嗎？

Answer 1

打乒乓球。 您有兩個變量a和b和一個臨時t。 您將結果相加並將其放入t，然后將b復制到a並將t復制到b。 而是在將b添加到a和將a添加到b之間交替。 根據n是奇數還是偶數，最終結果是a或b。