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TA的每日心情 难过 2012-8-27 18:22
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[LV.1]初来乍到
首先要说明的是本测试系列,除了比较编译效率外,其余所有运行效率的比较都是将matlab的首次运行排出在外,因matlab程序首次运行效率较低。理论上,Forcal程序任意次运行效率都是一样的。不过话又说回来,任意程序包含的函数,有些是需要多次运行的,而有些仅运行一次,甚至一次都不运行,故matlab函数首次运行效率较低应该是一个缺点。但如果说,matlab函数首次运行会对函数进行优化,以后运行效率会显著提高,则matlab函数首次运行效率较低就成了一个优点。
' ~# o. P; z/ J6 N4 d 3 N w' R! ^; G/ w
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' n. u$ E. e* A/ c! C
% |9 p7 ]7 w* n |$ ]( {8 w 本次演练要用matlab和Forcal实现两个实用函数并进行测试。当然,对脚本来说,这些函数用C/C++或Fortran来实现应是脚本的最佳选择。; V. D5 k q, J Z1 b; |
, }- X( n( M/ q8 E$ } =============
: T* w$ I8 O4 X0 l
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C/C++代码:#include "stdafx.h"
& H! X\" C. x, {' V0 l, z #include <stdio.h>) l0 b% Z$ @- l. g' }* Z
#include <stdlib.h>( p, p1 c\" I) M: N- @ ]* i }4 J
#include "time.h"
2 D) }\" E; v( S6 L$ S) S. p #include "math.h"
' S) F8 {' L' t: \* p/ [3 D# V
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t=fabs(a[i*n+j]);
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}1 D: L' t' V9 a9 k9 J: b
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t=b[k]; b[k]=b[is]; b[is]=t;! [8 L: `' [\" A* `* c7 b3 n
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{$ O2 j6 ?; l! y2 ^* H( H
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}
& y0 P0 v; b4 |: @\" V d=a[(n-1)*n+n-1];! f+ K7 L! |2 f\" W+ |
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' C( A$ W& d, |8 a5 v& f9 Z }5 N3 v0 \! g' T- g0 a$ n% M* `
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{
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O: m1 Q1 A1 d6 f5 A a( o L t=b[k]; b[k]=b[js[k]]; b[js[k]]=t;
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\" I\" ~: U0 m8 @( D5 w
7 v5 G' s% W+ c$ ]# _
int main(int argc, char *argv[])
6 C- W- a h4 Y. P$ a2 i) V {. P0 H+ I- V7 U3 {. S4 X
int i,j,k;/ }1 {1 w: g8 l) u ~2 A
double a[4][4]=
1 X9 O0 ~5 b\" V; K8 B { {0.2368,0.2471,0.2568,1.2671},3 a0 Z5 Y) w! J; b7 f\" [: G
{0.1968,0.2071,1.2168,0.2271},4 k2 e7 W2 R3 N5 R( q
{0.1581,1.1675,0.1768,0.1871},7 `% j! X' `( t4 X( a+ M
{1.1161,0.1254,0.1397,0.1490} };1 X% v1 z8 \4 u. g7 F
double b[4]={1.8471,1.7471,1.6471,1.5471};/ T5 Q& `0 j! c) `\" t$ E* W5 ?, m! A
double aa[4][4],bb[4];
0 c) X2 y' d& v* W clock_t tm;
; ~# H5 j1 M( N' C : `, m. L Y1 T, Y: a) }0 a% }
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( R- s [% Q# J: }5 A& s* _ for(i=0;i<10000;i++), _' I6 o+ }\" ?. w7 j
{
% a3 B# Y3 e% D for(j=0;j<4;j++)
( D- U5 j% M7 d5 |\" q {/ B9 z9 S3 _9 z' [4 s
for(k=0;k<4;k++)! {+ u\" g+ A1 ]. E: u+ ]
{
+ Q5 a' v* F- w\" [ aa[j][k]=a[j][k];5 Q0 w; k! K! l) f, J( X; P4 a
}: F9 d+ U) H$ Q [- D
}( C2 D/ O6 f- n9 {0 e k/ \
for(j=0;j<4;j++)
) o\" E! l# b, X9 y4 Z1 F% |$ \) q {
& Y9 w7 Q7 ~' _% }8 y. P; T bb[j]=b[j];\" z( ~, F; p/ X; m5 }0 |
}3 r5 a$ N2 v, g- X# Q1 {# J\" Z
agaus((double *)aa,bb,4);
: s2 K1 u+ y# O+ C }
+ L3 H: L0 }/ Y3 \: b7 F& U printf("循环 %d 次, 耗时 %d 毫秒。\n", i,(clock()-tm));1 v6 j! |* Q1 X1 l7 ]
! F0 s+ z: G. B. X+ |7 J
for (i=0;i<=3;i++)
& o+ d; h4 z3 \4 t$ e. d! q {
; x5 h1 D1 I0 [7 ], H, x) k! U6 x) w printf("x(%d)=%e\n",i,bb[i]);
. t0 R4 B* n( J. g, v7 c8 o: y5 d\" { }6 W$ L) T5 Q- {9 T, Z8 W# d
} 复制代码 结果:. c. v5 g; _1 _
循环 10000 次, 耗时 31 毫秒。
% c, S' R; n- r; c7 [/ e. N. ` x(0)=1.040577e+000) p1 h) @/ {# m% K
x(1)=9.870508e-001* L, T c4 S+ N7 g0 ?& A
x(2)=9.350403e-0018 x& M7 x2 \/ @$ D2 a7 F- }3 K$ d
x(3)=8.812823e-001
6 W3 f5 H& H$ J4 \- C6 t9 r; F# f
8 y) b; z2 v, `8 Y ---------
, M9 P7 q" r" j' l 7 P$ J) k3 q5 g1 s. [! n
matlab 2009a代码:%file agaus.m& B' q8 L$ X- d6 B$ ^( z- s, ~
function c=agaus(a,b,n)
) w; T* v1 Y5 Y& N5 P2 ^8 L js=linspace(0,0,n); U A6 T: I1 n. u B! |. m
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- x6 m$ F! r& k8 h) i end
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/ w2 e$ x: R0 i\" Z7 g9 a end& D# F! q' x& ]9 Q7 d
/ ?8 \& k& J8 M; f3 k2 U y a=[0.2368,0.2471,0.2568,1.2671;, g7 }# a' b5 J u2 K+ f( Y3 |* q5 V
0.1968,0.2071,1.2168,0.2271;& l# i\" f: M' f! d# T4 s! _\" ~\" v
0.1581,1.1675,0.1768,0.1871;- C\" f4 L# ~9 g8 o
1.1161,0.1254,0.1397,0.1490] ;9 {7 G+ E0 `+ o6 l( n$ y% }
b=[ 1.8471,1.7471,1.6471,1.5471];\" c/ F! D1 k& S# m3 l& Q% s) K
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4 A, \- b8 l$ M/ z ]) [6 Y' N
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( S8 u# `' D3 G) I9 D agaus(a,b,n : js,l,k,i,j,is, d,t)=
2 b/ b) j- H- F+ S# U; @. v\\" F {- w3 o F! j! D2 c0 ]4 O
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; E, N/ {# ^( w r2 e2 b' C while{ k<n-1,
7 H* I6 f9 E5 r/ Z) F. I0 g d=0.0, i=k,
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{ if{ (js[k]!=k),
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t=a[i,k], a[i,k]=a[i,js[k]], a[i,js[k]]=t,
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% t6 ^& R6 V* y; t, G2 ?' W% s }
4 `7 `6 ]4 o M) H },
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j=k, while{j<n,0 q, R4 N! T+ ]' G
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. l% L2 ^& K; H1 T' r- \) S7 Z+ d j++) c- W j- ?. Z' S
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. R$ u' [: y( B\\" ^+ i if{ (l==0),
) B! r0 f' V8 ?4 f$ g) g! N$ J printff("fail\r\n"),6 T- Q4 Q5 m: T5 {/ I
return(0)! @. f' u8 K+ J( C' ]+ q9 n, B
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d=a[k,k],+ j( G% F/ S& Y
j=k+1, while {j<n, a[k,j]=a[k,j]/d, j++}, K) L1 k9 [& d4 k% H9 K8 y
b[k]=b[k]/d,
# V& Y3 m* a1 l9 j, ? i=k+1, while {i<n,6 H O7 k, X0 O6 ~5 f' y& {
j=k+1, while{j<n,
- k* U- [& v; d2 ]; d1 w a[i,j]=a[i,j]-a[i,k]*a[k,j],
# W1 T# a# Z0 A j++
a$ ]# d$ v- v+ P3 R },4 _9 S* L; c5 x! r5 D5 F$ g5 W M$ h
b[i]=b[i]-a[i,k]*b[k],
7 E$ {& B- y0 f# S) ?, U& p i++
' P' _6 n5 _7 D) Q, r$ A v R* c& N },
5 L; ] ^& {0 K2 q$ D: U k+++ |( ?& h) f, u
},4 D! m+ G6 `# W1 p5 D+ ~
d=a[(n-1),n-1],! G; e0 m t\\" _2 k& M
if{ abs(d)+1.0==1.0,+ s- a- H% j/ ?7 h8 y+ d
printff("fail\r\n"),; v. Z! L3 s9 I# V0 r- s% L
return(0)
8 L7 X: k; G: s! E9 F },( W, V$ q\\" y, c* I
b[n-1]=b[n-1]/d,+ x3 q2 F% h6 ^# X$ h
i=n-2, while{i>=0,
. R- E: K% m+ R# i* L t=0.0,
9 {3 k9 H2 I# c9 W6 x j=i+1, while{j<n, t=t+a[i,j]*b[j], j++},
9 ?2 {% J6 d- S' ^ b[i]=b[i]-t,, u/ i: x+ P3 C. W0 D9 l
i--9 C0 j: [. N4 p1 J# |. B) \# n$ q; g
},
! d( o( c1 C$ w: a/ h js[n-1]=n-1,
% F\\" ?1 G' I, E, }2 h k=n-1, while{k>=0,2 W/ s# p7 H& J {0 |
if{(js[k]!=k), t=b[k], b[k]=b[js[k]], b[js[k]]=t},9 V+ ?8 C/ E) R* e
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},% U* A- G3 ^. f* u! c/ w9 l3 T
return(1)7 k. r x$ X6 q m. u
};4 T( c( ?3 c1 `$ U! ? U
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0.1581,1.1675,0.1768,0.1871,
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2 Y$ p( V5 v* w$ E3 `, w b=arrayinit{1,4 : 1.8471,1.7471,1.6471,1.5471},' }2 g\\" r2 R+ W
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: {$ ?% W' @$ o t0=clock(),% Z+ K) ~8 B' W
i=0, while{i<10000, aa.=a, bb.=b, agaus(aa,bb,4), i++},
' u* i1 z7 p2 E outm[bb],
. D% ^2 Q: K, t* g. I [clock()-t0]/10002 H! z3 \% n$ }( v4 i/ K
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结果:
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可以看出C/C++、matlab、Forcal耗时之比为 1 :25:68 (Forcal不使用函数sys::A())。
$ P( e; S8 ^) ^1 @7 i; d) n 可以看出C/C++、matlab、Forcal耗时之比为 1 :25:47 (Forcal使用函数sys::A())。! }/ O# S5 A9 [ I
' m. L& P0 |7 [/ D 本例Forcal耗时较长的原因在于本例程序含有大量的数组元素存取操作。
zan
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