在比較Java與C ++的速度時，應該使用-O3或-O2編譯C ++代碼嗎？

Question

我正在用Java和C ++編寫各種等效程序，以比較兩種語言的速度。 這些程序在循環中進行大量的數學計算。

有趣的是，當我使用-O3時，我發現C ++擊敗了Java。 當我使用-O2 Java勝過C ++。

我應該使用哪種g ++編譯器優化來得出我的比較結論？

我知道這並不像聽起來那么簡單，但是我想對Java和C ++之間的延遲/速度比較有一些見解。

Answer 1

有趣的是，當我使用-O3時，我發現C ++擊敗了Java。 當我使用-O2時，Java勝過C ++。

-O3在微基准測試中肯定會勝過-O2 ，但是當您對更實際的應用程序（例如FIX引擎）進行基准測試時，您會發現-O2在性能方面勝過-O3 。

據我所知， -O3在編譯小型和數學代碼方面做得很好，但是對於更現實和較大的應用程序，它實際上可能比-O2慢。 通過嘗試積極地優化所有內容（即內聯，向量化等），編譯器將產生大量二進制文件，從而導致cpu緩存未命中（即尤其是指令緩存未命中）。 這是Hotspot JIT選擇不優化大型方法和/或非熱點方法的原因之一。

需要注意的重要一件事是，JIT使用方法作為有資格進行優化的獨立單元 。 在先前的問題中 ，您具有以下代碼：

int iterations = stoi(argv[1]);
int load = stoi(argv[2]);

long long x = 0;

for(int i = 0; i < iterations; i++) {

    long start = get_nano_ts(); // START clock

    for(int j = 0; j < load; j++) {
        if (i % 4 == 0) {
            x += (i % 4) * (i % 8);
        } else {
            x -= (i % 16) * (i % 32);
        }
    }

    long end = get_nano_ts(); // STOP clock

    // (omitted for clarity)
}

cout << "My result: " << x << endl;  

但是，此代碼對JIT不友好，因為代碼的熱塊不在其自己的方法中 。 為了獲得主要的JIT，您應該使用自己的方法將代碼塊放入循環內。 您的方法執行熱代碼塊而不是熱方法 。 包含for循環的方法可能僅被調用一次，因此JIT對此不會做任何事情。

在比較Java與C ++的速度時，應該使用-O3或-O2編譯C ++代碼嗎？

好吧，如果將-O3用於微基准測試，您將獲得驚人的快速結果，這對於大型和更復雜的應用程序將是不現實的。 這就是為什么我認為法官使用-O2而不是-O3 。 例如， 我們的無垃圾Java FIX引擎比C ++ FIX引擎快，並且我不知道它們是使用-O0 ， -O1 ， -O2 ， -O3還是通過可執行鏈接混合使用它們。

從理論上講，一個人可以有選擇地將整個C ++應用程序划分為可執行文件，選擇哪些將使用-O2進行編譯，以及哪些將使用-O3進行編譯。 然后將所有內容鏈接到理想的二進制可執行文件中。 但是實際上，這有多可行？

熱點選擇的方法要簡單得多。 它說：

聽着，我將每種方法視為獨立的執行單元，而不是任何地方的任何代碼塊。 如果該方法足夠熱（即經常調用）並且足夠小，我將嘗試積極優化它。

當然，這樣做的缺點是需要進行代碼預熱，但它要簡單得多，並且在大多數情況下對於實際/大型/復雜的應用程序會產生最佳結果。

最后但並非最不重要的一點是，如果要使用-O3編譯整個應用程序，則應該考慮以下問題： 什么時候可以放心地使用-O3編譯程序？

Answer 2

如果可能，請將兩者進行比較，因為-O2和-O3都是C ++開發人員可用的選項。 有時-O2會贏。 有時-O3會贏。 如果兩者都可用，那只是更多信息，可用於通過進行這些速度比較來支持您要完成的任務。