Vitesse d'exécution d'un code en C.

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10/12/2007, 17h24
criga

Vitesse d'exécution d'un code en C.
Bonjour à tous,

en fait j'ai écrit un code en C qui me permet de calculer des propriétés physiques de mélanges de gaz. Ce code est lié dans un gros projet écrit en C++ OO et je me suis rendu compte lors de l'exécution que mon code était nettement plus lent que son équivalent qui avait été écrit en FORTRAN. J'ai quelques pistes mais j'aimerais avoir votre avis avant de changer pas mal de choses (je ne suis pas informaticien de formation...)

1) lorsque l'on remplit une matrice via 2 boucles (1 boucle sur les lignes et 1 boucle sur les colonnes), vaut-il mieux boucler d'abord sur les lignes ou d'abord sur les colonnes (quelle boucle doit être à l'intérieur de l'autre)?

2) Est-il plus rapide d'accéder aux éléments d'un vecteur si celui a été déclaré comme:

Code:

double Vecteur[N];

ou s'il a été déclaré comme pointeur puis avoir alloué la mémoire?
Code:

1 2 double *Vecteur; Vecteur=(double*)malloc(N*sizeof(double));
Cela m'aiderait déjà beaucoup, merci d'avance.

Christophe Riga.
10/12/2007, 17h36
DaZumba
Citation:

Envoyé par criga

je me suis rendu compte lors de l'exécution que mon code était nettement plus lent que son équivalent qui avait été écrit en FORTRAN.

Etant moi-meme un programmeur Fortran et C, j'aurais garde la partie calculatoire en Fortran. Il est fait pour cela, les optimisations faites par les compilateurs Fortran sont plus agressives, et les deux langages (ou le C++ a la place du C) peuvent se melanger relativement facilement au sein d'un meme projet.

Citation:

1) lorsque l'on remplit une matrice via 2 boucles (1 boucle sur les lignes et 1 boucle sur les colonnes), vaut-il mieux boucler d'abord sur les lignes ou d'abord sur les colonnes (quelle boucle doit être à l'intérieur de l'autre)?

Sur la plupart des machines que je connais, les compilateurs C et Fortran adoptent des modeles memoires differents. Fortran est column-major, le premier indice est celui qui varie le plus rapidement, donc on boucle sur la dimension la plus droite en premier. Le C est row-major, deux elements consecutifs en memoire correspondent a la derniere dimension, donc on boucle sur la dimension la plus a gauche en premier.
Citation:
2) Est-il plus rapide d'accéder aux éléments d'un vecteur si celui a été déclaré comme:

Code:

double Vecteur[N];

ou s'il a été déclaré comme pointeur puis avoir alloué la mémoire?

Code:

1 2 double *Vecteur; Vecteur=(double*)malloc(N*sizeof(double));
A part le cout de l'allocation dynamique, il ne devrait pas avoir de difference notable.
10/12/2007, 17h40
Jean-Marc.Bourguet

Citation:

Envoyé par DaZumba

Sur la plupart des machines que je connais, les compilateurs C et Fortran adoptent des modeles memoires differents.

Tu connais des exceptions? La situation pour le C est imposee par la norme. Il me semblait que c'etait le cas aussi pour le Fortran -- mais je connais beaucoup moins bien.
10/12/2007, 17h49
criga

Citation:

Sur la plupart des machines que je connais, les compilateurs C et Fortran adoptent des modeles memoires differents. Fortran est column-major, le premier indice est celui qui varie le plus rapidement, donc on boucle sur la dimension la plus droite en premier. Le C est row-major, deux elements consecutifs en memoire correspondent a la derniere dimension, donc on boucle sur la dimension la plus a gauche en premier.

Je m'en doutais un peu, merci en tout cas pour la réponse très rapide.
10/12/2007, 17h54
DaZumba

Citation:

Envoyé par Jean-Marc.Bourguet

Tu connais des exceptions? La situation pour le C est imposee par la norme. Il me semblait que c'etait le cas aussi pour le Fortran -- mais je connais beaucoup moins bien.

C'est marrant, j'etais convaincu du contraire: que le Fortran imposait le column-major (et en effet c'est dans la norme), mais que la norme C ne disait rien sur le sujet ! Du coup, je suis reste prudent et je me suis limite aux machines sur lesquelles j'ai travaille dans les deux langages. Mais puisque les deux langages imposent un modele, il ne devrait pas y avoir d'exception. Si tu as le temps, tu peux donner le chapter and verse du modele memoire C ?
10/12/2007, 18h03
Jean-Marc.Bourguet

Citation:

Envoyé par DaZumba

C'est marrant, j'etais convaincu du contraire: que le Fortran imposait le column-major (et en effet c'est dans la norme), mais que la norme C ne disait rien sur le sujet ! Du coup, je suis reste prudent et je me suis limite aux machines sur lesquelles j'ai travaille dans les deux langages. Mais puisque les deux langages imposent un modele, il ne devrait pas y avoir d'exception. Si tu as le temps, tu peux donner le chapter and verse du modele memoire C ?

C'est un corrolaire du fait qu'il n'y a pas de tableau multidimensionnel en C, simplement des tableaux de tableaux.
10/12/2007, 18h05
crocodilex
Citation:

Envoyé par criga

[...]

1) lorsque l'on remplit une matrice via 2 boucles (1 boucle sur les lignes et 1 boucle sur les colonnes), vaut-il mieux boucler d'abord sur les lignes ou d'abord sur les colonnes (quelle boucle doit être à l'intérieur de l'autre)?

Pour des questions de performances, je pense qu'il est préférable de boucler d'abord sur les colonnes (indice de droite) puis sur les lignes. Les éléments sont à des adresses consécutives en mémoire, donc cela aide pour remplir une ligne cache.
Citation:
Envoyé par criga

2) Est-il plus rapide d'accéder aux éléments d'un vecteur si celui a été déclaré comme:

Code:

double Vecteur[N];

ou s'il a été déclaré comme pointeur puis avoir alloué la mémoire?

Code:

1 2 double *Vecteur; Vecteur=(double*)malloc(N*sizeof(double));
Dans les deux cas, il ne devrait y avoir aucune différence de perfo.
10/12/2007, 18h13
gege2061

Citation:

Envoyé par DaZumba

A part le cout de l'allocation dynamique, il ne devrait pas avoir de difference notable.

Et celui de la libération ;)

par contre, pour accèder, il est nettement plus rapide de calculer le début de ligne une seule fois au début de la ligne :

Code:

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
for ( i = 0 ; i < nli ; i++ )
  {
     ind = i*nx ;
     ptab = &tab[ind][0] ;
 
     for ( j = 0 ; j < nx ; j++ )
       {
           ptab++ ;  /* ou tab[ind+j] si à une dimension */
       }
  }