简单测试 Kotlin native 性能

准备

一直使用kotlin JVM平台开发服务器的应用,最近想试试看 Kotlin native的性能。

我使用的是 kotlin native 1.3.21,要使用他非常的简单,下载最新的 IDEA ,我下载的是 IntelliJ IDEA 2018.3.4 (Community Edition),然后新建项目时选择 “Kotlin/Native”,非常的简单了。

测试环境如下:

Windows 10 64 位

Intel Core i5-6500 @3.2GHz   4 Core

16GB RAM

测试代码

这个项目还在初期,所以对应的库一定还不成熟,所以,我尽力避免使用库,而且不同的库实现不同和使用不当,都可能造成测试不准确。

所以我测试简单的循环,int的位操作,这些指令都是对编译器的考验,下面的测试代码就是检测一个int32值,包含几个有效的 1 位。

package sample

//import kotlin.random.Random
import kotlin.system.measureNanoTime

fun main() {
    runIt()
}

private fun runIt(){
    var sum = 0
    val time = measureNanoTime{
        //val ran = Random.Default
        for (i in 0 until 1_0000_0000){
            //val v = ran.nextInt()
            sum += getInt32TrueCount(i)
        }
    }
    // 292 056 900
    println("共耗时:$time ns, result: $sum")
}

private fun getInt32TrueCount(value: Int):Int {
    if (value == 0) {
        return 0
    }

    return getByteTrueCount(value and 0xFF) +
            getByteTrueCount((value shr 8) and 0xFF) +
            getByteTrueCount((value shr 16) and 0xFF) +
            getByteTrueCount((value shr 24) and 0xFF)
}

private fun getByteTrueCount(value: Int) : Int{
    if(value== 0){
        return 0
    }

    val a = (value and 0x1)
    val b = ((value and 0x2)  shr 1)
    val c = ((value and 0x4)  shr 2)
    val d = ((value and 0x8)  shr 3)
    val e = ((value and 0x10) shr 4)
    val f = ((value and 0x20) shr 5)
    val g = ((value and 0x40) shr 6)
    val h = ((value and 0x80) shr 7)

    return a + b + c + d + e + f + g + h
}

测试结果

Kotlin有个非常大的好处,常见的库都可以在 jvm 平台和 native 平台通用,所以上面的代码可以直接复制到 Kotlin 的jvm环境下执行。

在 Gradle 面板中,找到 Tasks -> run -> runMainReleaseExecutableMingw,就可以运行程序。

耗时如下:

Kotlin Native :     292 056 900 ns

Kotlin Jvm    :1 220 617 300 ns

可以明显看见,native是jvm的 4被性能,我在怀疑是不是 native 的LLVM编译器 实现了并行,不然怎么差不多4倍呢?

你可能注意到,我注释了随机数产生的函数调用,这是因为我发现 native 平台下,默认的随机数产生非常的慢,远远慢于 Jvm 平台。所以库可能不太成熟。

SIMD

LLVM平台的最大亮点是性能的优化,比如 SIMD,所以我尝试修改程序,看看是否能启用SIMD,所以我修改了函数,新代码如下:

private val m1 = intArrayOf(0x1,0x2,0x4,0x8,0x10,0x20,0x40,0x80)

private fun getByteTrueCount(value : Int) : Int{
    if (value == 0) {
        return 0
    }

    var sum = 0
    for (i in 0 until m1.size){
        sum += (value and m1[i] shr i)
    }

    return sum
}

然而,悲剧发生了,执行时间如下:

Kotlin Native :   80 610 886 500 ns

Kotlin Jvm    :   1 297 672 800 ns

最终,native平台花了整整80多秒,你没有看错, native慢了很多很多,而JVM平台似乎能聪明的实现了SIMD优化(我猜的)。

至于为什么,我无法知道,

所以,还是比较多的坑。

原文 

http://www.cnblogs.com/tansm/p/KotlinNativeTest.html

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