C++编译器性能比较

C++编译器性能比较
作者：佚名 发布日期：2008-11-19  
 
现在市面上，主流的C/C++编译器包括M$的CL、gcc、Intel的icl、PGI的pgcc及Codegear的bcc（原来属于Borland公司）。Windows上使用最多的自然是cl，而在更广阔的平台上，gcc则是C/C++编译器的首选。但要提到能力优化，排名就未必与它们的市场占有率一致了。

 

今天一时兴起，便做了一个各编译器数值性能的比较。测试的代码是一个求积分的程序，来源于intel编译器的例子程序，修改了一个头文件，以便每个编译器都能编译。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <math.h>

// Function to be integrated
// Define and prototype it here
// | sin(x) |
#define INTEG_FUNC(x) fabs(sin(x))

// Prototype timing function
double dclock(void);

int main(void)
{
// Loop counters and number of interior points
unsigned int i, j, N;
// Stepsize, independent variable x, and accumulated sum
double step, x_i, sum;
// Timing variables for evaluation
double start, finish, duration, clock_t;
// Start integral from
double interval_begin = 0.0;
// Complete integral at
double interval_end = 2.0 * 3.141592653589793238;

// Start timing for the entire application
start = clock();

printf(" /n");
printf(" Number of | Computed Integral | /n");
printf(" Interior Points | | /n");
for (j=2;j<27;j++)
{
printf("------------------------------------- /n");

// Compute the number of (internal rectangles + 1)
N = 1 << j;

// Compute stepsize for N-1 internal rectangles
step = (interval_end - interval_begin) / N;

// Approx. 1/2 area in first rectangle: f(x0) * [step/2]
sum = INTEG_FUNC(interval_begin) * step / 2.0;

// Apply midpoint rule:
// Given length = f(x), compute the area of the
// rectangle of width step
// Sum areas of internal rectangle: f(xi + step) * step

for (i=1;i<N;i++)
{
x_i = i * step;
sum += INTEG_FUNC(x_i) * step;
}

// Approx. 1/2 area in last rectangle: f(xN) * [step/2]
sum += INTEG_FUNC(interval_end) * step / 2.0;

printf(" %10d | %14e | /n", N, sum);
}
finish = clock();
duration = (finish - start);
printf(" /n");
printf(" Application Clocks = %10e /n", duration);
printf(" /n");

return 0;
}
当然，这个代码来自于intel，当然非常适合intel的编译器。以下的测试在Intel Core 2 Duo上进行。

 

gcc (GCC TDM-2 for MinGW) 4.3.0 VC 9.0 (cl 15.00.21022.08) Intel (icl 10.1) PGI (pgcc 7.16) CodeGear (bcc32 6.10)
禁止优化
-O0 /Od -Od -O0 -Od
17161 14461 12441 10514 13400
17133 14430 11687 9956 12917
17155 14476 11871 10099 13026
编译选项 -O2
13011 7737 4540 9348 12636
16571 7706 4185 9148 13026
16573 7706 4042 9183 13057
针对平台的优化
-march=core2 -O2 /arch:SSE2 /O2 -QxT -tp core2 -O2 无
16060 7710 1938 9578

 

测试的结果说明，在数值计算方法，intel的编译器是非常利害的，特别是针对某CPU的优化，能提高很多性能。GCC表现却有些让人失望。在禁止优化到-O2级优化的对比中，可以看出intel与m$的编译器的优化效果是非常明显的，而其它编译器优化后的提高非常有限。如果给个排名，那么将是 icl>cl>pgcc>bcc>gcc。

 

另外，在一台P4 1.5G的机器，linux环境下，测试得到

gcc icc pgCC
-O2 -O2 -O2
24920000 10840000 22270000
-O0 -O0 -O0
28290000 19210000 24320000
-march=pentium4 -O2 -xN -tp piv -O2
24990000 6640000 22150000

 

同样，还是intel的表现最好，而gcc最差。

 

又在Athlon X2 4800+, Linux上测试，得到下表

gcc icc pgcc
-O0 -O0 -O0
9390000 14950000 9950000
-O2 -O2 -O2
8910000 9240000 9400000
-march=amdfam10 -O2 -msse3 -O2 -tp k8-32 -O2
8800000 3800000 9030000

 

虽然icc主要是针对intel的处理器，但只要优化选项找对，同样能带给amd cpu性能的巨大提高。gcc也回归到普通水平。奇怪的是pgi的编译器，估计是我还没找到好的选项吧。

 

总结看来，在数值计算方法，“最快”的选择应该属于intel。