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为什么cgo的性能这么慢?我的测试代码有问题吗?

go

我正在做一个测试:比较cgo和纯Go函数的执行时间,每个函数运行一亿次。与Golang函数相比,cgo函数需要更长的时间,我对此结果感到困惑。我的测试代码是:

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

/*
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void show() {

}

*/
// #cgo LDFLAGS: -lstdc++
import "C"

//import "fmt"

func show() {

}

func main() {
    now := time.Now()
    for i := 0; i < 100000000; i = i + 1 {
        C.show()
    }
    end_time := time.Now()

    var dur_time time.Duration = end_time.Sub(now)
    var elapsed_min float64 = dur_time.Minutes()
    var elapsed_sec float64 = dur_time.Seconds()
    var elapsed_nano int64 = dur_time.Nanoseconds()
    fmt.Printf("cgo show function elasped %f minutes or \nelapsed %f seconds or \nelapsed %d nanoseconds\n",
        elapsed_min, elapsed_sec, elapsed_nano)

    now = time.Now()
    for i := 0; i < 100000000; i = i + 1 {
        show()
    }
    end_time = time.Now()

    dur_time = end_time.Sub(now)
    elapsed_min = dur_time.Minutes()
    elapsed_sec = dur_time.Seconds()
    elapsed_nano = dur_time.Nanoseconds()
    fmt.Printf("go show function elasped %f minutes or \nelapsed %f seconds or \nelapsed %d nanoseconds\n",
        elapsed_min, elapsed_sec, elapsed_nano)

    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

结果是:

cgo show function elasped 0.368096 minutes or 
elapsed 22.085756 seconds or 
elapsed 22085755775 nanoseconds

go show function elasped 0.000654 minutes or 
elapsed 0.039257 seconds or 
elapsed 39257120 nanoseconds

结果表明,调用C函数比Go函数要慢。我的测试代码有问题吗?

我的系统是:mac OS X 10.9.4(13E28)


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2020-07-02

共1个答案

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正如您所发现的那样,通过CGo调用C / C
++代码的开销相当大。因此,一般而言,最好是尽量减少拨打CGo的次数。对于上面的示例,与其在循环中重复调用CGo函数,不如将循环向下移动到C。

Go运行时如何设置其线程可能会破坏许多C代码的期望,有很多方面:

  1. Goroutine在相对较小的堆栈上运行,通过分段堆栈(旧版本)或复制(新版本)来处理堆栈增长。
  2. Go运行时创建的线程可能无法与libpthread的线程本地存储实现正确交互。
  3. Go运行时的UNIX信号处理程序可能会干扰传统的C或C ++代码。
  4. Go重用OS线程来运行多个Goroutine。如果C代码调用了阻塞系统调用或以其他方式独占了线程,则可能对其他goroutine有害。

由于这些原因,CGo选择了在传统堆栈中设置的单独线程中运行C代码的安全方法。

如果您来自Python之类的语言,那么用C重写代码热点作为加速程序的一种方法并不少见,您会失望的。但是,与此同时,等效的C和Go代码之间的性能差距要小得多。

通常,我保留使用CGo与现有库进行接口,可能还使用小型C包装函数,这些函数可以减少我需要从Go进行的调用次数。

2020-07-02