Bagaimanakah Saya Boleh Menguatkuasakan Perintah Penyata dalam C untuk Pengukuran Masa yang Tepat?

Menguatkuasakan Perintah Pernyataan dalam C : Penerokaan Komprehensif

Masalah:

Dalam senario tertentu , adalah penting untuk mengekalkan susunan pelaksanaan pernyataan tertentu, walaupun semasa menggunakan pengoptimuman dalam C . Ini timbul kerana keupayaan pengkompil untuk menyusun semula pernyataan untuk meningkatkan prestasi.

Permintaan:

Untuk menangani isu ini, pembangun mencari alat atau mekanisme yang boleh menguatkuasakan pesanan yang ketat daripada kenyataan.

Jawapan:

Cabaran Asas:

Menguatkuasakan susunan pelaksanaan tetap semata-mata melalui ciri bahasa atau arahan pengkompil sememangnya mencabar dalam C . Ini timbul daripada sifat asas pengoptimuman dalam C :

• Penyusunan Semula Operasi Aritmetik: Pengkompil boleh secara bebas menyusun semula operasi dengan semantik yang jelas, seperti penambahan integer. Ini kerana operasi ini tidak mempunyai kesan sampingan yang boleh diperhatikan.
• Ketiadaan Halangan Pengoptimuman: C tidak mempunyai operasi atau arahan yang boleh menghalang penyusunan semula pernyataan.

Pendekatan Alternatif:

Walaupun terhad dengan pengubahsuaian tingkah laku pengkompil, terdapat teknik praktikal untuk mencapai tingkah laku yang diingini apabila menetapkan masa operasi matematik tertentu:

Pencubitan Data:

Dengan menjadikan kedua-dua data input dan output menjadi legap kepada pengoptimum, adalah mungkin untuk mengukur masa pengiraan dengan pasti sambil masih membenarkan pengoptimuman dalam pengiraan itu sendiri. Ini melibatkan:

• Menanda Data Input Halimunan: Menggunakan kod pemasangan peringkat rendah dalam fungsi untuk menandakan input sebagai tidak boleh dioptimumkan.
• Menandai Data Output Halimunan: Begitu juga, menandakan hasil pengiraan sebagai tidak boleh dioptimumkan.
• Mengukur Masa Perlaksanaan: Mengukur masa antara penandaan data input dan output dengan tepat.

Perpustakaan Penandaarasan Mikro:

Perpustakaan seperti Penanda Aras Google menyediakan fungsi seperti DoNotOptimize, yang boleh digunakan untuk mencapai penyepitan data. Dengan membungkus pengiraan kritikal dalam fungsi ini, pembangun boleh memastikan susunan pelaksanaan yang konsisten.

Contoh:

Kod berikut menunjukkan cara menggunakan DoNotOptimize untuk menentukan masa pelaksanaan operasi matematik mudah:

#include <chrono>

static int foo(int x) { return x * 2; }

auto time_foo() {
  using Clock = std::chrono::high_resolution_clock;

  auto input = 42;

  auto t1 = Clock::now();
  DoNotOptimize(input);
  auto output = foo(input);
  DoNotOptimize(output);
  auto t2 = Clock::now();

  return t2 - t1;
}

Dengan menggunakan DoNotOptimize untuk melindungi data input dan output daripada pengoptimuman, kami boleh memastikan bahawa ukuran masa mencerminkan masa pelaksanaan fungsi foo() dengan tepat.

Kesimpulan:

Walaupun menguatkuasakan perintah pernyataan tetap semata-mata melalui ciri bahasa C tidak boleh dilaksanakan, menggunakan teknik penjepitan data dengan perpustakaan penanda aras mikro menyediakan cara yang teguh untuk mengukur masa pelaksanaan secara konsisten dalam senario sedemikian.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Saya Boleh Menguatkuasakan Perintah Penyata dalam C untuk Pengukuran Masa yang Tepat?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!