Быстродействие вычислительных операций C#, С++

[zrs]

Всем здравствуйте.

Есть тройной цикл, выполняющий некие вычисления:

//расчет автокорреляционных функций
double a1 = 0;

kor = new double[nrow / 4 + 1, 201];
for (int k = 0; k < 201; k++)
{
for (int j = 0; j <= nrow / 4; j++)
{
for (int i = 0; i < (nrow - j); i++)
{
a1 = a1 + ((pole[i, k] - mo[k]) * (pole[i + j, k] - mo[k]));
}
//A = a1 / (nrow);
kor[j, k] = a1 / nrow;
a1 = 0;
}
}

Размерность матрицы большая, и работает этот цикл долго. Этот код был переписан с с++.
На с++ для размерности матрицы 5000х200 (считывается из файла) этот цикл выполняется около 15 секунд, а на c# 2.5 минуты.

Скажите пожалуйста, почему?!) И как сделать так, чтобы на шарпе он выполнялся также как на си?

[Пепел Феникса]

шарп это dotNET, а dotNET это виртуальная машина.
пусть JIT и отрабатывает свое, но VM делает больше проверок нежели С++.
отсюда и понижение скорости.

[ds.Dante]

Во-первых, дотнет проверяет, чтобы a+b не было больше int.MaxValue, иначе выбрасывает OverflowException. Избежать лишних проверок можно так:

unchecked
{
	с = a + b;
	// прочий код без проверки переполнения
}

Такая программа будет вести себя как в C++.
Upd: выяснил, что по умолчанию проверка переполнения отключена.

Во-вторых, дотнет всегда проверяет, чтобы мы не вышли за пределы массива. Этого можно избежать, если использовать старые добрые указатели. Вот простой пример:

using System;
using System.Runtime.InteropServices;

class Program
{
	static unsafe void Main ()
	{
		const int lenght = 100;
		int *a = (int*)Marshal.AllocHGlobal (lenght * sizeof (int)).ToPointer ();
		for (int i = 0; i < lenght; i++)
			a[i] = i;
		Marshal.FreeHGlobal (new IntPtr (a));
	}
}

В свойствах проекта нужно будет указать Allow unsafe code.

В-третьих, jitter может и не сообразить, что выражения типа (nrow - j) не изменяются с каждой итерацией. Сохранение результата во временной переменной может дать небольшой прирост скорости.


Я советую обрамить этот участок кода в Stopwatch Start и Stop, и выяснить, даёт ли каждый из этих способов реальный прирост производительности. Иначе это будет излишнее усложнение кода.

P. S. Дополнительное ускорение даст многопоточность. Плюс для конченых извращенцев самый хардкорный вариант: добавить в солюшн проект C++ со вставками на ассемблере, и этот код уже вызывать из C#.