Optimisation de code

**vinzzzz** · 04/04/2007, 10h21

bonjour,
J'ai une question purement technique sur le C.
Je fais du calcul numérique, et les simulations prennent donc énormément de temps parfois. Afin d'optimiser le code au maximum, je me posais les questions suivantes:
- Un while est il équivalent a un for, niveau performance? Y'a t il une différence notable entre les deux?
- De même, les opérations élémentaires tels que la divisions et la multiplications sont elles également équivalentes en terme de durée de calcul?

Merci d'avance

**stephl** · 04/04/2007, 11h00

Envoyé par vinzzzz

- Un while est il équivalent a un for, niveau performance? Y'a t il une différence notable entre les deux?

Selon moi, il n'y pas de différence en performance entre while et for.

**Thierry Chappuis** · 04/04/2007, 11h12

Envoyé par vinzzzz

bonjour,
J'ai une question purement technique sur le C.
Je fais du calcul numérique, et les simulations prennent donc énormément de temps parfois. Afin d'optimiser le code au maximum, je me posais les questions suivantes:
- Un while est il équivalent a un for, niveau performance? Y'a t il une différence notable entre les deux?
- De même, les opérations élémentaires tels que la divisions et la multiplications sont elles également équivalentes en terme de durée de calcul?

Merci d'avance

En principe, il suffit de regarder le code assembleur pour s'en convaincre, ou de faire quelques mesures, mais les structures de contôle while et for à peu de choses prêtes équivalentes.

Thierry

**Ulmo** · 04/04/2007, 11h13

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
for (i = 0; i < 10; ++i)
    blabla;

est exactement équivalent à :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
4
5
i = 0;
while (i < 10) {
    blabla;
    ++i;
}

Je crois qu'il y a une légère différence avec un

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
4
do {
    blabla;
    ++i;
} while (i < 10);

mais tu ne verras probablement pas la différence (il y a un branchement de moins à la fin de la boucle).

Pour la différence de durée entre multiplication et division, rien n'est sûr. Il faut que tu essayes.

Mais c'est au niveau algo que tu peux gagner : sortir le maximum de calculs des boucles, stocker les résultats intermédiaires qui resservent, ...

**souviron34** · 04/04/2007, 11h14

Envoyé par vinzzzz

- De même, les opérations élémentaires tels que la divisions et la multiplications sont elles également équivalentes en terme de durée de calcul?

NON

la division prend environ 2 fois plus de temps que la multiplication

Par contre, pour ce qui est de l'optimisation, il y a plein de subtilités dont il faut tenir compte :

grouper les calculs d'indices en variables intermédiaires
grouper les éléments de tableaux servant plusieurs fois en variables intermédiares
préférer les switch à des if..else
...

Mais sans avoir le code, il est difficile d'en dire plus...

**lun4t1k** · 04/04/2007, 11h16

Envoyé par stephl

Selon moi, il n'y pas de différence en performance entre while et for.

Juste plus difficile dans certains cas de calculer la complexité je crois non(pour le while)?

**stephl** · 04/04/2007, 11h18

Envoyé par lun4t1k

Juste plus difficile dans certains cas de calculer la complexité je crois non(pour le while)?

Je ne vois pas pourquoi. Comme l'a précisé Ulmo, for et while sont équivalents (sauf pour continue).

**vinzzzz** · 04/04/2007, 11h28

Merci a tous pour vos réponses.
Je retiens donc que:
- for/while y'a pas de différence notable.
- La division prends plus de temps que la multiplication.

@souviron34: Pour le switch préféré aux if/else, c'est une question de performance?
Pour les autres optimisations, t'en fais pas je commence a avoir l'oeil pour éviter des calculs redondants ...

**souviron34** · 04/04/2007, 11h28

Envoyé par stephl

Je ne vois pas pourquoi. Comme l'a précisé Ulmo, for et while sont équivalents (sauf pour continue).

Pourquoi sauf pour continue ? Tu peux faire un continue dans un while...

**stephl** · 04/04/2007, 11h30

Envoyé par souviron34

Pourquoi sauf pour continue ? Tu peux faire un continue dans un while...

Ce que je veux dire, c'est que l'équivalent while d'un for ne se comporte pas de la même manière que le for en ce qui concerne continue.

**souviron34** · 04/04/2007, 11h36

Envoyé par vinzzzz

@souviron34: Pour le switch préféré aux if/else, c'est une question de performance?

Non, c'est parce que dans un swith il y a une seule évaluation (un seul test) et un branchement. Dans un if.else si il y a plusieurs valeurs (plusieurs else if) cela fait plusieurs évaluations.

Mais il y a aussi la structure des données, la manière de parcourir les tableaux, les boucles, le fait d'avoir évntullement des vraibles statiques ou au contraire dynamques, bref tout un tas d'autres trucs....

Et surtout ne pas croire que le fait d'avoir une ligne "synthétique" comme le permet le C (voir http://www.developpez.net/forums/sho...d.php?t=297673) accèlère les choses... C'est exactement le même temps que si c'était fait proprement...

**souviron34** · 04/04/2007, 11h37

Envoyé par stephl

Ce que je veux dire, c'est que l'équivalent while d'un for ne se comporte pas de la même manière que le for en ce qui concerne continue.

Ben si.. Le continue dans le for fait i+1. Pour le while il suffit de le faire à la main, mais ça prend le même temps, c'est la même opération...

**vinzzzz** · 04/04/2007, 11h41

Il y a une manière spéciale de parcourir un tableau?
Si tu as des conseils particuliers n'hésite pas...

**stephl** · 04/04/2007, 11h43

Envoyé par souviron34

Ben si.. Le continue dans le for fait i+1. Pour le while il suffit de le faire à la main, mais ça prend le même temps, c'est la même opération...

C'est bien ce que j'ai dit. Le while équivalent à un for ne se comporte pas comme le for dans le cas d'un continue. Vous le dites vous-même: "il suffit de le faire à la main".

**souviron34** · 04/04/2007, 11h48

Envoyé par vinzzzz

Il y a une manière spéciale de parcourir un tableau?
Si tu as des conseils particuliers n'hésite pas...

Impossible d'en dire plus sans avoir une idée de code...

Mais cela peut être le parcourir à l'envers, symétriquement par le milieu, par incrément non de 1, etc... le transformer en liste, ..

Tout dépend du problème et de son codage actuel...

**souviron34** · 04/04/2007, 11h49

Envoyé par stephl

C'est bien ce que j'ai dit. Le while équivalent à un for ne se comporte pas comme le for dans le cas d'un continue. Vous le dites vous-même: "il suffit de le faire à la main".

ok mais pour le temps d'exécution c'est la même chose...

**stephl** · 04/04/2007, 11h55

Envoyé par souviron34

ok mais pour le temps d'exécution c'est la même chose...

Nous sommes d'accord. Je ne voulais pas parler du temps d'exécution lorsque j'ai écrit "le comportement est différent".

**vinzzzz** · 04/04/2007, 12h05

Un exemple basique assez court:

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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33
 
while (iter < tf){
 
	iter += dt;
 
	fprintf(p_pot,"\n%f ", iter);
	for(i = 0 ; i < npart ; i++) {
 
		epsdt = exp(-dt/t_part[i]->eps[0]) ;
		t_part[i]->x[0][0] = (t_part[i]->x[0][1])*epsdt + (dt/2.*t_part[i]->eps[0])*
							( (t_part[i]->tab_f[0])(t_part[i]->x[t_part[i]->nvar_mone][t_part[i]->delay], t_part[i])
							+epsdt*(t_part[i]->tab_f[0])(t_part[i]->x[t_part[i]->nvar_mone][t_part[i]->delay_pone], t_part[i] ) ) ;
 
		fprintf(p_pot,"%f ", t_part[i]->x[0][0]) ;
		for(j = 1 ; j < t_part[i]->nvar ; j++) {
			epsdt = exp(-dt/t_part[i]->eps[j]) ;
			t_part[i]->x[j][0] = (t_part[i]->x[j][1])*epsdt + (dt/2.*t_part[i]->eps[j])*
										( (t_part[i]->tab_f[0])(t_part[i]->x[j-1][t_part[i]->delay], t_part[i])
									  		+epsdt*(t_part[i]->tab_f[j])(t_part[i]->x[j-1][t_part[i]->delay_pone], t_part[i]) );
			fprintf(p_pot,"%f ", t_part[i]->x[j][0]) ;
		}
 
		// Décalage des valeurs:
 
		for(j = 0 ; j < t_part[i]->nvar ; j++) {
			for(k = t_part[i]->delay_pone ; k > 0  ; k--) {
				t_part[i]->x[j][k] = t_part[i]->x[j][k-1] ;
			}
		}
 
	}
 
}

Le coup du décalage des valeurs prends énormément de temps, on peut l'améliorer avec une liste chainée par exemple, mais j'ia pu constater que si on a besoins de parcourir cette liste (pour par exemple sommer les éléments), ca prendra bcp plus de temps qu'avec un tableau et au final on ne gagne plus rien..

En tt cas tt commentaire sera le bienvenu

**lun4t1k** · 04/04/2007, 12h15

Pour en revenir a la complexité, il me semble tout de même que le calcul de la complexité d'un while peut s'avérer plus difficile à calculer lors d'utilisations particulières dans des algos particuliers!

il existe un algo qui contient un while dont la complexité n'a pu etre déterminée, et je n'en connais pas avec un for! (je n'ai plus l'algo ne demandez pas!

)

**souviron34** · 04/04/2007, 12h23

Il y a déjà beaucoup à faire sur des variables intermédiares du style :

ind3 = t_part[i]->nvar_mone ;
f3 = t_part[i]->tab_f[0] ;

qui sont utilisées plusieurs fois.
Chaque calcul d'indice prend du temps.

Dans ta boucle à la fin, tu peux la remplacer par :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
 
      memmove ( &(t_part[i]->x[j][1]), &(t_part[i]->x[j][0]), (t_part[i]->delay_pone * sizeof()) ) ;

Dans le sizeof tu mets le type de x (je ne sais pas si c'est float ou double).

[EDIT]

Et si tu voulais garder la boucle, tu peux faire

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
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6
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8
 
	for(j = 0 ; j < t_part[i]->nvar ; j++) {
                         x0 = &(t_part[i]->x[tpart[i]->delay_pone]) ;
		for(k = t_part[i]->delay_pone ; k > 0  ; k--) {
		       *x0 = *(x0-1) ;
                        x0= x0 - 1 ;
		}
	}

ou

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
4
5
6
7
8
 
	for(j = 0 ; j < t_part[i]->nvar ; j++) {
                         ind = t_part[i]->x[delay_pone] ;
		for(k = t_part[i]->delay_pone ; k > 0  ; k--) {
		        tpart[i]->x[ind] = tpart[i]->x[ind-1] ;
                                  ind= ind - 1 ;
		}
	}

les indices sont pas tout à fait corrects, mais c'est le principe.....

[/EDIT]

Optimisation de code

C

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