Schneller Code vs. Übersichtlichkeit/Wartbarkeit

slax

Hallo,

ich habe folgendes grundlegendes Problem:
a) Ich möchte in einem Programm große Mengen an Daten verarbeiten.
b) Das Format in dem die Daten vorliegen ist unterschiedlich.
c) Der verarbeitende Algorithmus ist prinzipiell für jedes Format gleich, es sind aber einige Konstanten unterschiedlich (z.B. Offsets, wieviele Bits geshiftet werden etc.)

Mein Ziel ist es jetzt den Code möglichst performant UND übersichtlich zu halten.
Das gestaltet sich aber recht schwierig.
Grund: Die Verarbeitung an "einem Stück" ist schnell. Kapselt man nun jetzt gemeinsam genutzte Codeteile bricht die Performance teilweise massiv ein, weil der Compiler dann halt Funktionsaufrufe macht, o.g. Konstanten nicht mehr zur Compilezeit berechnet sondern zur Laufzeit.

D.h. Ich will ein Stück Code schreiben und den Compiler dazu "überreden" möglichst mehrfach ähnlichen Code zu generieren, weil der schneller ist.
Bisher ist mir das allerdings nur gelungen, wenn ich das "per Hand" mache. D.h. Code wirklich copy&paste oder per macros. Das ist beides aber extrem hässlich.

hier mal ein Beispiel:

void Calculate()
{
  for(...)
  {
    //some SSE instructions
    for(...)
    {
      //some SSE instructions
      if(condition)
      {
        //some fast SSE instructions
      }
      else
      {
        //even faster SSE instructions
      }
    }
  }
}

Die if Abfrage in der inneneren Schleife ist völlig ineffizient, weil die Schleifen entsprechend oft durchlaufen werden. Die Bedingung kann sich aber auch während dem Funktionsaufruf nicht ändern.

Schneller ist dann z.B.:

if(condition)
{
  for(...)
  {
    for(...)
    {
      //execute condition code path (slow)
    }
  }
}
else
{
  for(...)
  {
    for(...)
    {
      //execute condition code path (faster)
    }
  }
}

Da wird die if-Bedingung nach außen gezogen, dafür der for-schleifen code verdoppelt
Aber wie kann man das elegant lösen?
Compiliert sind die Algorithmen ca. 20-30 Assembler Instruktionen und jede zusätzliche Instruktion macht das ganze dann halt langsamer.

slax schrieb:

Da wird die if-Bedingung nach außen gezogen, dafür der for-schleifen code verdoppelt

Kannst du die for-Schleifen nicht in Funktionen auslagern?!

slax

Steffo schrieb:

slax schrieb:

Da wird die if-Bedingung nach außen gezogen, dafür der for-schleifen code verdoppelt

Kannst du die for-Schleifen nicht in Funktionen auslagern?!

Grund: Die Verarbeitung an "einem Stück" ist schnell. Kapselt man nun jetzt gemeinsam genutzte Codeteile bricht die Performance teilweise massiv ein, weil der Compiler dann halt Funktionsaufrufe macht, o.g. Konstanten nicht mehr zur Compilezeit berechnet sondern zur Laufzeit.

dot

slax schrieb:

D.h. Ich will ein Stück Code schreiben und den Compiler dazu "überreden" möglichst mehrfach ähnlichen Code zu generieren[...]

D.h. du willst Templates!?

slax

wenn ich templates nehmen würde. Wie kann ich den Compiler zwingen den gesamten code zu inlinen? Prinzipiell könnte er doch einen Funktionsaufruf daraus machen.

cooky451

Oh nein, du hast den Code für zwei for-Schleifen verdoppelt. Ist doch völlig egal.
Viel interessanter finde ich, dass der Compiler offensichtlich nicht rafft, dass er das if() nur einmal machen muss..

otze

Bei 20-30 instruktionen sollte der compiler jede als inline deklarierte Funktion auch inline machen.

Ich hoff, du compileirst mit maximalen Optimierungen. In dem Setup sollte der Compiler schon ziemlich gut optimieren.

slax

cooky451 schrieb:

Oh nein, du hast den Code für zwei for-Schleifen verdoppelt. Ist doch völlig egal.
Viel interessanter finde ich, dass der Compiler offensichtlich nicht rafft, dass er das if() nur einmal machen muss..

Wie gesagt, die condition kann sich zur Laufzeit ändern (aber nicht während dem Funktionsaufruf). Der VS2008 hats nicht besser optimiert (obwohl er es hätte können).

dot

slax schrieb:

Wie kann ich den Compiler zwingen den gesamten code zu inlinen?

Das kannst du auch so nicht.

slax schrieb:

Wie gesagt, die condition kann sich zur Laufzeit ändern (aber nicht während dem Funktionsaufruf).

Dann helfen templates natürlich nix.

slax

otze schrieb:

Bei 20-30 instruktionen sollte der compiler jede als inline deklarierte Funktion auch inline machen.

Ich hoff, du compileirst mit maximalen Optimierungen. In dem Setup sollte der Compiler schon ziemlich gut optimieren.

Ok, ich sollte noch folgendes erwähnen:
Die Compilereinstellungen sind auf optimale Geschwindigkeit eingestellt.
Der Code muss von unterschiedlichen Compilern für verschiedene Plattformen kompiliert werden (x86 u. x64).

Ja er sollte aber wie kann ich mir sicher sein, ohne jedesmal das Disassembly zu prüfen?

dot

slax schrieb:

Ja er sollte aber wie kann ich mir sicher sein, ohne jedesmal das Disassembly zu prüfen?

gar nicht...

slax

dot schrieb:

Das kannst du auch so nicht.

Doch, und zwar indem ich ihn über die hässliche Macromethodik ihn dazu zwinge den kompletten Code aufzublähen. Aber das will ich ja nicht.

dot

Gut, Makros sind natürlich ein Weg. Aber ich würd einfach eine inline Funktion verwenden.

cooky451

dot schrieb:

slax schrieb:

Wie gesagt, die condition kann sich zur Laufzeit ändern (aber nicht während dem Funktionsaufruf).

Dann helfen templates natürlich nix.

Hm.. warum nicht?

template<bool condition>
void calc()
{
  for ()
  {
    for()
    {
      if (condition)
    }
  }
}

Klar, das ist immer noch nicht erzwungen, aber wenn der Compiler hier immer noch nicht optimiert fress ich nen Donut.

dot

Weil condition zur Compiletime bekannt sein muss...

EDIT: Achso, es geht wirklich nur um ein if. Dann sind Templates natürlich die Lösung...

cooky451

dot schrieb:

Weil condition zur Compiletime bekannt sein muss...

Na ja..

cout << "Wanna condition?";
bool wanna;
cin >> wanna;
if (wanna)
  calc<true>();
else
  calc<false>();

dot

Ja, das ist die Lösung. Ich dachte bei Condition gings um irgendwelche Werte die erst irgendwo mitten drin zur Laufzeit bestimmt werden müssten und so...

slax

Ahja danke, dass hilft mir ungemein.
Hatte templates "sorum" bisher noch nicht benutzt.

King George

slax schrieb:

Ahja danke, dass hilft mir ungemein.
Hatte templates "sorum" bisher noch nicht benutzt.

ist doch auch humbug...

King George schrieb:

humbug...

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