x64性能与x86相比

我在C++中编写了这个小程序来检查CPU负载情况。x64性能与x86相比

#include <math.h> 
#include <stdio.h> 
#include <stdlib.h> 
#include <windows.h> 
#include <time.h> 
int main() 
{ 

    double x = 1; 
    int t1 = GetTickCount(); 
    srand(10000); 

    for (unsigned long i = 0; i < 10000000; i++) 
    { 
     int r = rand(); 
     double l = sqrt((double)r); 
     x *= log(l/3) * pow(x, r); 
    } 

    int t2 = GetTickCount(); 
    printf("Time: %d\r\n", t2-t1); 
    getchar(); 
}

我在win7 x64上编译了x86和x64。
由于某种原因，当我运行x64版本时，它在大约3秒内完成运行
但是当我使用x86版本尝试它时，它花了48（!!!）秒。
我尝试了很多次，总是得到类似的结果。
什么可能导致这种差异？

来源

2012-04-25 Idov

什么编译器？什么优化？ – GManNickG 2012-04-25 14:39:23

我也可能在最后打印'x'，以确保优化器不会决定它可以丢弃'x * ='计算线。 – Rup 2012-04-25 14:40:27

我正在使用vs2010 express与“Microsoft Visual C++ 2010 Service Pack 1：Windows SDK 7.1编译器更新”。我在调试模式下将其编译为无优化。 – Idov 2012-04-25 14:41:19

寻找与/Ox（最大优化）汇编输出中，x86和x64编译之间的速度差别是显而易见的：

; cl /Ox /Fa tick.cpp 
; x86 Line 17: x *= log(l/3) * pow(x, r) 
fld  QWORD PTR _x$[esp+32] 
mov  eax, esi 
test esi, esi 
; ...

我们看到正在被用于这种计算是的x87指令。将此与x64版本进行比较：

; cl /Ox /Fa tick.cpp 
; x64 Line 17: x *= log(l/3) * pow(x, r) 
movapd xmm1, xmm8 
mov  ecx, ebx 
movapd xmm5, xmm0 
test ebx, ebx 
; ...

现在我们看到正在使用SSE指令。

你可以通过/arch:SSE2尝试按摩 Visual Studio 2010中产生类似的指令，但它出现在64位编译器只是产生 ~~更好更快~~ 装配为您手头的任务。最后，如果放松浮点模型，x86和x64的性能几乎相同。

计时，不科学最好的3：

86，/Ox：22704蜱
64，/Ox：822蜱
86，/Ox /arch:SSE2：3432蜱
64，/Ox /favor:INTEL64：1014只蜱
x86，/Ox /arch:SSE2 /fp:fast：834 ticks

来源

2012-04-25 14:52:04 user7116

这里的许多可能性与x86和x64没有多大关系。一种明显的可能性是大多数（所有？）编译器都使用SSE作为浮点数，其中大多数情况下通常使用x86模式下的8087式指令。由于你的代码在浮点上很重，这可能会产生很大的不同。

另一种可能性是，在x64的过程或重写过程中，他们发现/解决了代码生成器中的一些问题，至少在某些情况下，它可以生成更好的代码。

尽管它看起来并不适用于此，但一些代码也可从64位模式下可用寄存器的增加的大小和/或数量中获益。

来源

2012-04-25 14:43:12

原因确实与上证所有关。默认情况下，VS中的64位版本生成SSE2指令，但您必须使用/arch:SSE2开关明确地为32位版本启用它。当你这样做的时候，你会得到32位和64位版本的可比较的运行时间。

来源

2012-04-25 14:57:35 Andrey

它的一部分绝对是SSE，但是为什么x64使用SSE模式有一个很大的原因：所有AMD64 CPU都需要SSE2。另一部分也可能是增加的寄存器数

来源

2012-06-09 16:57:47

暂时抛开浮点，这已经被其他海报覆盖了，增加的寄存器组f或整数标量通用寄存器，添加r8 r9等rax rbx等帮助巨大的注册压力，以前杀死程序员。 – 2017-08-31 01:30:10

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