QB64 中的循环优化

Posted 2023-02-22

【中文标题】QB64 中的循环优化

【英文标题】：Loop optimization in QB64

【发布时间】：2018-09-18 05:00:32

【问题描述】：

在 QB64 中有一个关于循环优化的循环：

DIM N AS DOUBLE, X(100000000) AS DOUBLE
T! = TIMER
FOR N = 1 to 100000000
    IF X(N) THEN
        PRINT X(N)
        EXIT FOR
    END IF
NEXT
PRINT TIMER - T!

比：

DIM N AS DOUBLE, X(100000000) AS DOUBLE
T! = TIMER
FOR N = 1 to 100000000
    IF X(N) <> 0  THEN
        PRINT X(N)
        EXIT FOR
    END IF
NEXT
PRINT TIMER - T!

已编辑：09-18-2018 包括变量类型

【问题讨论】：

信息不足。 “N”是什么类型？函数“X”返回什么类型？您不能简单地使用计时器并自己测试吗？

我对这两个例程进行了计时器测试，它们返回相同的精确时间到毫秒。

在退出循环之前执行了多少次迭代？

这可能是您的答案：“我对这两个例程进行了计时器测试，它们返回相同的精确时间到毫秒。” - 你

@Bill：由于数组是用 100000000 个元素定义为零的，所有这些元素。

【参考方案1】：

我写了这段代码来评估你的测试：

REM Delete REM to enable console runs
REM $CONSOLE:ONLY
REM _DEST _CONSOLE

DIM SHARED N AS DOUBLE, X(100000000) AS DOUBLE

S# = 0: ZC% = 0
T% = 10
IF COMMAND$ <> "" THEN
    T% = VAL(COMMAND$)
END IF

IF T% > 999 THEN T% = 999

FOR I% = 1 TO T%
    A# = TRYA
    B# = TRYB

    D# = A# - B#
    PRINT USING "Case A ... : #.########"; A#
    PRINT USING "Case B ... : #.########"; B#
    PRINT USING "Diff ..... : #.########"; D#;

    A$ = ""
    IF ABS(D#) < 0.00000001 THEN
        ZC% = ZC% + 1
        A$ = "*"
    END IF

    S# = S# + A# - B#

    PRINT A$
    PRINT

    REM INKEY$ doesn't work in console mode!
    A$ = INKEY$
    IF A$ = CHR$(27) THEN
        I% = I% + 1: EXIT FOR
    END IF
NEXT

PRINT USING "Avrg A - B : #.########"; S# / (I% - 1)
PRINT USING "0 diff:### on ### tryes"; ZC%, (I% - 1)
PRINT

PRINT "Hit a key to exit!"
REM INPUT$ doesn't work in console mode!
A$ = INPUT$(1)
SYSTEM


FUNCTION TRYA#
    T# = TIMER
    FOR N = 1 TO 100000000
        IF X(N) THEN
            PRINT X(N)
            EXIT FOR
        END IF
    NEXT
    A# = TIMER - T#

    TRYA = A#
END FUNCTION

FUNCTION TRYB#
    T# = TIMER
    FOR N = 1 TO 100000000
        IF X(N) <> 0 THEN
            PRINT X(N)
            EXIT FOR
        END IF
    NEXT
    A# = TIMER - T#

    TRYB = A#
END FUNCTION

两个不同的例程被插入到两个函数中：TRYA 和TRYB。

我用一个循环运行 999 次函数的循环启动了这个 SW，结果是：

Avrg. A - B: 0.00204501
0 diff:359 on 999 tryes

然后我启动了 10 次循环，结果是：

Avrg. A - B: -.01640625
0 diff:  1 on  10 tryes

然后我启动了 15 次循环，结果是：

Avrg. A - B: 0.00026042
0 diff:  5 on  15 tryes

因为我们在多线程环境中启动 SW 我不认为这是一个很好的测试，但有一些结果：

在两种情况下，无差异 (0 diff) 的结果占所有循环的三分之一。 在两种情况下，TRYA 函数似乎更慢。 在一种情况下，TRYB 函数似乎更慢。

看这些结果，我想，我们可以认为这两个函数是等价的！​​p>

您从命令行运行代码（或将 command$ 参数修改为 QB64 菜单）获得了 10 多个循环：

# ./test n

n 是您想要的循环数。

软件是使用带有 -O3 优化选项的 gcc 编译的。 （为此，您必须修改文件[/opt/]qb64/internal/c/makeline_lnx.txt）

【讨论】：

感谢测试！我认为会有很小或没有区别......

我认为没有区别，因为编译if value的最简单（唯一）方法应该基于if value<>0。

或者如果编译器将if value<>0 then优化为If value then

如果你进入非常低的级别，你可能会想象在 asm x86 中你有（在两种情况下）相同的代码，大致：cmp ds:[ebx],0; jnz label; call printf; label: ...

我认为 C++ 编译器也会优化 C=C+1 和 C+=1 以及 C++。