C+的巨大性能差异+；Mac和Linux下的程序（用GCC编译） 最近我在C++中编写了一个小程序（很诚实，它是C类的），并在MAC和Linux机器上测试了性能。

即使硬件是可比的，性能是如此不同，我真的有一些奇怪的事情发生

首先是一些细节：

输入：约200MB压缩数据

程序的操作：它解压缩数据，然后将其加载到内存中，并执行许多数据访问以执行数据之间的连接。程序是连续的（没有额外的线程或进程）

输出：屏幕上显示的一些字符串

该代码在Linux机器上使用GCC4.8.1编译，在Mac机器上使用GCC4.8.2编译。在这两种情况下，都会使用以下参数调用编译器：

gcc -c -O3 -fPIC -MD -MF $(patsubst %.o,%.d,$@) //The last three arguments are to create the dependencies between the files

Mac（OS=Mac mavericks 10.9）是一款macbook pro，配备2,3 GHz Intel core I7（四核）256KB二级缓存、6MB三级缓存、8GB DDR3 1600Mhz和256 GB SSD磁盘

Linux机器（内核2.6.32-358）具有Intel E5-2620 2.0 GHz（六核）16MB缓存、64GB DDR3 1600Mhz和256 GB SSD磁盘。这两台机器都应该使用Sandy Bridge架构（也许Mac是ivy Bridge，但无论如何这不会有太大区别）

现在，如果我在linux机器上启动程序，那么需要217毫秒才能完成，而如果我在Mac机器上启动它，则需要132毫秒：这使linux代码的速度慢了1.6倍

现在，我知道这两台机器有不同的操作系统和硬件，但我发现这样的减速太大了，不能用这些因素来解释，我觉得这背后一定有其他原因

请注意，此计时是在所有数据加载到内存后进行的，我确信在此期间程序不会交换到磁盘。因此，我可以排除SSD磁盘的问题

现在，我真的不知道是什么导致了这种减速？内存基本上是等效的，而CPU只是稍微慢一点

难道GCC在linux上产生的代码比mac上产生的代码更糟糕吗

难道Linux操作系统比Mac更糟糕吗

这两件事我都很难相信。有什么帮助吗

编辑：

我意识到我没有提到我是如何计时的：我使用boost chrono库，只测量调用主函数所需的时间。比如：

time = now();
function();
duration = now() - time;
print(duration);

EDIT2: 经过一些测试，我们用一个更简单（而且愚蠢）的程序再现了性能的差异：

在linux机器上，它是：

Joins 10000000 Cycles total 838198832

显然，linux版本需要更多的CPU周期，这可能是访问内存所需要的。现在的问题是：为什么内存访问速度较慢

一个原因可能是in1和in2不适合CPU缓存，这需要一些RAM访问。正如Roy Longboattom所指出的，linux中的内存实际上是ECC，这可能是性能降低的原因。如果我们将这一点与CPU速度稍低（sandy和ivy bridge之间的差异）结合起来，那么我们可能对这种差异有一个很好的解释

---

无论如何，谢谢大家的提示

从另一个角度看，运行时的差异只有85毫秒，这很小

你到底在测量什么？如果是整个程序运行时，包括启动和拆卸（例如，使用Unix

time

命令），那么差异可能很容易归因于所涉及的动态链接器：至少在Linux上，您的程序将在实际执行之前链接到系统

libstdc++

。如果MacOS动态链接器的速度稍微快一点（或者程序在Mac上静态链接？），这很容易解释差异

---

或者甚至可能是写入终端所需的时间。例如，在Linux上，

gnome终端

由于使用抗锯齿字体和完全的Unicode支持，通常被视为“缓慢”。如果改用

xterm

，程序是否运行得更快？如果将输出重定向到

/dev/null

，会发生什么情况？

两个系统都遵循System V AMD64 ABI，因此gcc不应该在这方面产生影响。不幸的是，如今系统性能中的随机效应相当普遍，因此有时通过重新排序链接顺序这样愚蠢的事情，您可能会获得显著的性能差异（参见Mytkowicz等人，“在不做任何明显错误的事情的情况下生成错误数据”。）

以下是一些关于如何分析这一点的建议：

多跑一次。就我个人而言，我至少进行了11次跑步，并比较了中位数（以及各种四分位数，但这可能比你所关心的要多）。这避免了一些随机效应

将所有输出导入一个文件，以最小化UI效果

检查您的性能计数器。在Linux上，您可以使用

perf'工具。检查是否存在

major faults'，这表明您存在需要转到磁盘的页面错误（当然，在多次运行时不太可能）。只有这样，您才能排除磁盘在这方面的影响。不幸的是，据我所知，OSX没有那么简单的方法来收集性能计数器

您可以尝试使用“-mcpu”强制执行相同的目标指令集

比较实际缓存大小`dmidecode-tcache'在Linux端执行此操作，但您必须是root用户。您的机器可能存在相关差异

如果您的程序运行于多个阶段，请尝试分别对其进行基准测试

---

祝你好运

实际上，如果您考虑到不同的频率（如果您的程序是CPU限制的而不是内存限制的，这可能很关键，您没有告诉我们您的代码是做什么的），那么差异将减少到~1.43

但是，如果其中一个CPU是IvyBridge

Joins 10000000 Cycles total 589015641

Joins 10000000 Cycles total 838198832

    for(j = 0; j < 10000000; ++j) {
            int el = in1[j];
            for(m = 0; m < 10000000; m++) {
                    count = count + 1;
                    if (in2[m] == el) 
                    {
                            joins++;
                            break;
                    }
            }
    }

  .L6:
        movzbl  in1(%ecx), %edx
        xorl    %eax, %eax
        jmp     .L5
        .p2align 4,,7
        .p2align 3
  .L3:
        addl    $1, %eax
        cmpl    $10000000, %eax
        je      .L4
  .L5:
        cmpb    in2(%eax), %dl
        fadd    %st, %st(1)
        jne     .L3
        addl    $1, %ebx
  .L4:
        addl    $1, %ecx
        cmpl    $10000000, %ecx
        jne     .L6

 Result 2400 MHz
 Count  320000000  Joins 10000000  0.4920310 seconds  20.32M  joins per second
 Result 1600 MHz
 Count  320000000  Joins 10000000  0.7400470 seconds  13.51M  joins per second