在比较 Java 和 C++ 的速度时，我应该用 -O3 还是 -O2 编译 C++ 代码？

Question

我正在用 Java 和 C++ 编写各种等效程序来比较这两种语言的速度。这些程序在循环中使用繁重的数学计算。

有趣的是，我发现当我使用 -O3 时，C++ 胜过 Java。当我使用 -O2 Java 胜过 C++.

我应该使用哪种 g++ 编译器优化来得出关于我的比较的结论？

我知道这并不像听起来那么简单，但我想对 latency/speed Java 和 C++ 之间的比较有一些见解。

Answer 1

Interestingly enough I find that C++ beats Java when I use -O3. When I use -O2 Java beats C++.

-O3 肯定会在微基准测试中击败 -O2，但是当您对更实际的应用程序（例如 FIX 引擎）进行基准测试时，您会发现 -O2 击败 -O3在性能方面。

据我所知，-O3 在编译 小而数学 代码段方面做得很好，但对于更实际和更大的应用程序，它实际上可以是比 -O2 慢。通过尝试积极优化所有内容（即内联、矢量化等），编译器将生成巨大的二进制文件，导致 cpu 缓存未命中（即尤其是指令缓存未命中）。这就是 Hotspot JIT 选择不优化大方法 and/or 非热点方法的原因之一。

需要注意的一件重要事情是 JIT 使用 方法作为符合优化条件的独立单元 。在中，您有以下代码：

int iterations = stoi(argv[1]);
int load = stoi(argv[2]);

long long x = 0;

for(int i = 0; i < iterations; i++) {

    long start = get_nano_ts(); // START clock

    for(int j = 0; j < load; j++) {
        if (i % 4 == 0) {
            x += (i % 4) * (i % 8);
        } else {
            x -= (i % 16) * (i % 32);
        }
    }

    long end = get_nano_ts(); // STOP clock

    // (omitted for clarity)
}

cout << "My result: " << x << endl;

但是这段代码 JIT 不友好 因为热代码块不在它自己的方法中。对于主要的 JIT 收益，您应该将代码块放在循环内的它自己的方法上。 您的方法执行热代码块而不是热方法。包含 for 循环的方法可能只被调用一次，因此 JIT 不会对此做任何事情。

When comparing Java with C++ for speed should I compile the C++ code with -O3 or -O2?

好吧，如果您将 -O3 用于微基准测试，您将获得惊人的快速结果，这对于更大、更复杂的应用程序来说是不现实的。这就是为什么我认为法官使用 -O2 而不是 -O3。例如，our garbage-free Java FIX engine 比 C++ FIX 引擎更快，我不知道它们是用 -O0、-O1、-O2、-O3 还是混合编译其中通过可执行文件 linking.

理论上，一个人可以将整个 C++ 应用程序选择性地划分为可执行文件，选择哪些要用 -O2 编译，哪些要用 [=11 编译=].然后 link 理想的二进制可执行文件中的所有内容。但在现实中，这有多可行？

热点选择的方法要简单得多。它说：

听着，我会将每个方法视为一个独立的执行单元，而不是任何地方的任何代码块。如果该方法足够热（即经常调用）并且足够小，我会尝试积极优化它。

这当然有需要 代码预热 的缺点，但它更简单并且在大多数情况下为 realistic/large/complex 应用程序产生最佳结果。

最后但同样重要的是，如果您想使用 -O3 编译整个应用程序，您可能应该考虑这个问题：When can I confidently compile program with -O3?

Answer 2

如果可能，将其与两者进行比较，因为 -O2 和 -O3 都是 C++ 开发人员可用的选项。有时 -O2 会赢。有时 -O3 会赢。如果两者都可用，那只是更多信息，可用于支持您通过这些速度比较尝试完成的任何事情。

在比较 Java 和 C++ 的速度时，我应该用 -O3 还是 -O2 编译 C++ 代码？

When comparing Java with C++ for speed should I compile the C++ code with -O3 or -O2?

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