为什么我的 C 程序比 Haskell 等效程序慢？

Question

我决定将 Haskell 中斐波那契程序的标准严格尾递归版本的性能与用 C 编写的程序进行比较，使用 GMP 允许比较结果太大而无法放入word（在Haskell中我使用的是多精度Integer类型）。 Haskell 程序我将省略，因为这是一个关于 C 和 GMP 的问题。 C实现是这样的：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <gmp.h>

void fib(unsigned int n){
    mpz_t a, b, t;

    mpz_init_set_ui(a, 0);
    mpz_init_set_ui(b, 1);
    mpz_init(t);
    for(; n > 1; n --){
        mpz_add(t, a, b);
        mpz_set(a, b);
        mpz_set(b, t);
    }
    //mpz_out_str(stdout, 10, b);
}


int main(int argc, char **argv){
    unsigned long n, f;
    if(argc != 2){
        printf("Usage: fibc <number>\n");
        return 1;
    }

    fib(atol(argv[1]));

    return 0;
}

请注意，我注释掉了输出值的行，这大约需要一秒钟（我在 Haskell 版本中保留了此行为）。

结果是：

time ./fibhs 1000000
./fibhs 1000000  5.77s user 0.05s system 99% cpu 5.831 total

time ./fibc 1000000
./fibc 1000000  11.19s user 0.00s system 100% cpu 11.194 total

我想我一定是用错了 GMP。任何人都可以在 C 代码中看到任何性能改进的可能性吗？

Answer 1

打乒乓球。您有两个变量 a 和 b 以及一个临时变量 t。您添加并将结果放入 t，然后将 b 复制到 a 并将 t 复制到 b。相反，在将 b 添加到 a 和将 a 添加到 b 之间交替。最终结果要么在 a 中，要么在 b 中，这取决于 n 是奇数还是偶数。

为什么我的 C 程序比 Haskell 等效程序慢？

Why is my C program slower than the Haskell equivalent?

c

gmp