Вообщем, имеется программа на fortran 90, интенсивно использующая вычисления с комплексными числами. Подумываю переписать ее на C++ и развивать дальше. Программа работает долго, поэтому очень важным критерием является скорость получаемого бинарного кода. Решил сравнить скорость работы с комплексными числами на C++ и на Fortran90, чтобы понять, не упадет ли производительность.

Вот код на Fortran 90:


А вот эквивалентная программа на C++, использующая тип std::complex<double>, который является аналогом complex(8) из Fortran 90:


Компиляторы используются следующие:

и


Компилирую вот так:

и так:


На моем ноутбуке (Processor (CPU): Intel® Celeron® M CPU 430 @ 1.73GHz) получаются вот такие результаты:
для c++:

для fortran:


На рабочем компьютере пока еще не тестировал (хотя там только win2k, msvc-2005 и ifort 9.1), но все равно  4.966/3.742 ~= 1.33, т.е. c++ медленнее на 33%. Не слишком ли это много для такой простой программки? Программа на фортране сейчас считает по несколько часов, так что не хотелось бы ухудшить производительность на треть при переходе на c++.

А компилятором С++ от Intel почему не протестировали? А то получаютсяне не очень равные условия. Хотя то что фортран быстрее вполне ожидаемо.

А почему ожидаемо? Потому что в fortran тип комплексных чисел на уровне компилятора, а в c++ на уровне библиотеки stl?

На самом деле потестировал. Но результаты совсем плохие получились.

Комипилировал так:

Вот такие результаты:


Честно говоря, никогда не разбирался с компилятором для c++ от Intel. Возможно не правильно компилирую...Глянул man, там куча опций для различных оптимизаций...
А с ним должны свои реализации stl идти или нет? 

Когда-то я тоже такое сравнение проводил, только использовал для фортрана транслятор то ли от MS (вроде именно его), то ли Compaq. Для С++ использовал VS7.0 и C++Builder6.0, сравнивал как стандартный класс complex, так и свой собственный, ещё давно написанный (я, вообще, "изобретатель велосипедов"). Борландовский оказался хуже всех. Для VS обнаружил какую-то непонятную особенность: операция деления комплексных чисел выполнялась на порядок медленнее, например, умножения. Собственная реализация оказалась неуступающей фортрановской, её и оставил для дальнейшего использования, цель сравнения была как раз выяснить, не пора ли её выбросить. Но это было лет 5 назад, сейчас этими задачами не занимаюсь, так что, возможно, сведения устарели.

а фортрановый вариант сколько? сранивать надо, один результат С++ ничего не говорит.

В смысле сколько? В первом же посте есть время для Intel Fortran. А это я просто ту самую c++ программку скомпилировал компилятором Intel c++. 

kamre, может стоит поискать специализированную либу для математических вычислений, а не переписывать кучу кода на С++? Библиотеки скорее всего неплохо оптомизированы, может ассемблером или тем же фортраном  
Я правда такими либами ни разу не пользовался, могу только предложить соответствующий раздел портажей Gentoo, в Suse все эти либы скорее всего тоже есть.

nickless, пока "куча кода" на фортране не такая уж и большая, и вполне обозримая. В ней не используются никакие сторонние библиотеки. Просто если развивать этот код дальше, то мне кажется, что переход на c++ может дать некоторые преимущества. Но если при таком переходе сильно просядет производительность откомпилированной программы (раза в 1.5 и более), то это не очень оправданный переход.

Подскажите, какие-нибудь интересные сравнения в интернете на тему производительности кода на Fortran 90 и на С++.
Пока у меня в гугле что-то старенькое все находится и не очень по теме.

Сравнил на работе. 
Процессор: Intel® Pentium® 4 CPU 3.00GHz.
Вот такие результаты вышли:




Это сообщение отредактировал(а) kamre - 22.10.2007, 14:24

Technical Report on C++ Performance
(Note this document from Bjarne Stroustrup's Home Page)

PDF, 189 pages, 1.2 megs

The aim of this report is:
• to give the reader a model of time and space overheads implied by use of
various C++ language and library features,
• to debunk widespread myths about performance problems,
• to present techniques for use of C++ in applications where performance
matters, and
• to present techniques for implementing C++ Standard language and library
facilities to yield efficient code.
As far as run-time and space performance is concerned, if you can afford to use C for
an application, you can afford to use C++ in a style that uses C++’s facilities
appropriately for that application.

This report first discusses areas where performance issues matter, such as various
forms of embedded systems programming and high-performance numerical
computation. After that, the main body of the report considers the basic cost of using
language and library facilities, techniques for writing efficient code, and the special
needs of embedded systems programming.

Complex Arithmetic: In the Intersection of C and C++


The Standard Librarian: Complex Numbers


Это сообщение отредактировал(а) SergeCpp - 22.10.2007, 16:01

Template metaprogramming

Blitz++



Blitz++ examples, also look at FFT implementation