C#/C++/CLI运行效率测试之一: C#通过CLR/C++调用Native CPP 类
综述 : 本文章介绍.Net 环境下C# 通过托管C++调用本地C++ Dll文件, 示例环境为:VS2010, .Net4.0, Win7. 具体事例为测试C++, C#, 及C#调用本地C++Dll文件进行浮点运算效率的一部分. 如果需要查看三者的效率, 请继续阅读下面的文章.
a 创建本地CPP类库
1. 创建本地CPP的Dll ---->EfficiencyNativeCPPDLL
2. 点击下一步 注意选择为DLL(D)项, 然后选择完成.
3.书写DLL文件
3.1
EfficiencyNativeCppDll.h
#pragma once
#ifndef GoWin_DLL_CLASS_EXPORTS
//该类可导出
#define GoWin_DLL_CLASS __declspec(dllexport)
#else
//该类可导入
#define GoWin_DLL_CLASS __declspec(dllimport)
#endif
#define NPARTS 1000
#define DIMS 3
class GoWin_DLL_CLASS EfficiencyNativeCppDll
{
public:
EfficiencyNativeCppDll(void);
~EfficiencyNativeCppDll(void);
void InitPositions();
void UpdatePositions();
double ComputePot();
double Pot;
private:
double _r[DIMS][NPARTS];
};3.2
EfficiencyNativeCppDll.cpp
#define WIN32_LEAN_AND_MEAN // 从 Windows 头文件中排除极少使用的信息
#include
#include
#include
#include
#include
EfficiencyNativeCppDll::EfficiencyNativeCppDll(void)
{
Pot = 0;
}
EfficiencyNativeCppDll::~EfficiencyNativeCppDll(void)
{
printf("~EfficiencyNativeCppDll is called");
}
void EfficiencyNativeCppDll::InitPositions()
{
for(int i = 0; i < DIMS; i++)
{
for (int j = 0; j < NPARTS; j++)
{
_r[i][j] = 0.5 + (double)rand()/RAND_MAX;
}
}
}
void EfficiencyNativeCppDll::UpdatePositions()
{
for(int i = 0; i < DIMS; i++)
{
for (int j = 0; j < NPARTS; j++)
{
_r[i][j] -= 0.5 + (double)rand()/RAND_MAX;
}
}
}
double EfficiencyNativeCppDll::ComputePot()
{
double distx, disty, distz, dist;
double pot;
distx = 0;
disty = 0;
distz = 0;
pot = 0;
for(int i=0; iPot = pot;
return pot;
}
在Release状态下生成, 会得到 EfficiencyNativeCPPDLL.dll 和 EfficiencyNativeCPPDLL.lib两种文件 其中EfficiencyNativeCPPDLL.dll用于后面的CLR/C++调用; 而EfficiencyNativeCPPDLL.lib则用于Native C++的调用; 这在效率对比一文中会用到.
b 创建C++/CLI类库
1. 添加新建项目 EfficiencyCLRWrapper
2. 项目 EfficiencyCLRWrapper需要对项目EfficiencyNativeCPPDLL中的EfficiencyNativeCppDll.h 和 EfficiencyCLRWrapper.dll引用
2.1 引用EfficiencyNativeCppDll.h
有两种方式, 可任选一种
a) 将EfficiencyNativeCppDll.h直接复制到 项目 EfficiencyCLRWrapper中, 这很简单 不再描述
b) 更改 项目 EfficiencyCLRWrapper属性设置中包换目录选项, 以包含文件EfficiencyNativeCppDll.h
b.1) 看到右侧的包含目录了吗? 点击后选择 编辑
b.2) 我这里选择了把EfficiencyNativeCPPDLL文件夹及项目EfficiencyNativeCPPDLL的Release文件夹均包含在内了
2.2 引用完成后书写C++/CLR代码
2.2.1 头文件
EfficiencyCLRWrapper.h
#pragma once
#include "EfficiencyNativeCppDll.h"
#define GoWin_DLL_CLASS
using namespace System;
namespace EfficiencyCLRWrapper {
public ref class CLRWrapper
{
private:
EfficiencyNativeCppDll * _pNtvCppPro;
public:
CLRWrapper(void);
~CLRWrapper(void);
void InitPositions();
void UpdatePositions();
double ComputePot();
property double Pot
{
double get();
void set(double value);
}
};
}
2.2.2 主体文件
#include "EfficiencyCLRWrapper.h"
using namespace EfficiencyCLRWrapper;
CLRWrapper::CLRWrapper(){ this->_pNtvCppPro = new EfficiencyNativeCppDll();}
CLRWrapper::~CLRWrapper(){}
double CLRWrapper::ComputePot()
{
return this->_pNtvCppPro->ComputePot();
}
void CLRWrapper::InitPositions()
{
this->_pNtvCppPro->InitPositions();
}
void CLRWrapper::UpdatePositions()
{
this->_pNtvCppPro->UpdatePositions();
}
double CLRWrapper::Pot::get()
{
return this->_pNtvCppPro->Pot;
}
void CLRWrapper::Pot::set(double value)
{
this->_pNtvCppPro->Pot = value;
}
2.2.3 将形成如下树结构:
3. 千万不要忘记的一点就是在项目EfficiencyCLRWrapper中对EfficiencyNativeCPPDLL的引用, 否则依旧无法生成, 如图:
4 这个时候 对项目EfficiencyCLRWrapper在Release下生成则可以得到 文件 CLRCPPWrapper.dll
C 创建C# 控制台应用程序
1 添加C#项目 ConsoleEfficiencyCSInvokeCLRDll
2. 添加对项目 EfficiencyCLRWrapper的引用
3. 因项目ConsoleEfficiencyCSInvokeCLRDll须间接调用EfficiencyNativeCPPDLL.dll因此 跟上面相同可用两种方法解决
可任选其一
a) 将以生成的EfficiencyNativeCPPDLL.dll复制到项目ConsoleEfficiencyCSInvokeCLRDll的bin/Release文件夹下 不再具体描述
b) 添加项目ConsoleEfficiencyCSInvokeCLRDll属性中调试中的工作目录 如图:
4. 在Program.cs文件中做CS的调用
namespace EfficiencyCSInvokeCLRDll
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
CLRWrapper provider = new CLRWrapper();
const int NITER = 201;
provider.InitPositions();
provider.UpdatePositions();
int start = Environment.TickCount;
for (int i = 0; i < NITER; i++)
{
provider.Pot = 0.0;
//低效模式
/*provider.ComputePot();
if (i % 10 == 0)
Console.WriteLine("{0}: Potential: \t {1}", i, provider.Pot());
*/
//高效模式
if (i % 10 == 0)
Console.WriteLine("{0}: Potential: \t {1}", i, provider.ComputePot());
provider.UpdatePositions();
}
int stop = Environment.TickCount;
Console.WriteLine("Seconds = {0,10}", (double)(stop - start) / 1000);
Console.ReadKey();
}
}
}运行结果:
结果一般在0.240至00.281之间
硬件环境: Inter(R) Core(TM)2 Duo CPU P8700 @ 2.53GHz 2.53GHz RAM 共4G(2.46GB可用)
疑问:
这里面有两点疑问
1. 在CS调用中标出的高效模式和低效模式; 无非一个是直接调用函数返回值一个是调用函数后读取属性, 但是执行效率相差接近10倍.
2. 在C++/CLR中红色表示的构造函数中申请的内存不晓得何时释放.
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