У меня есть дерево решений с критическими характеристиками производительности, и я хотел бы сфокусировать этот вопрос на одной строке кода. Ниже приведен код для итератора двоичного дерева с результатами анализа производительности от него.
public ScTreeNode GetNodeForState(int rootIndex, float[] inputs)
{
0.2% ScTreeNode node = RootNodes[rootIndex].TreeNode;
24.6% while (node.BranchData != null)
{
0.2% BranchNodeData b = node.BranchData;
0.5% node = b.Child2;
12.8% if (inputs[b.SplitInputIndex] <= b.SplitValue)
0.8% node = b.Child1;
}
0.4% return node;
}
BranchData - это поле, а не свойство. Я сделал это, чтобы предотвратить риск его не встраивания.
Класс BranchNodeData выглядит следующим образом:
public sealed class BranchNodeData
{
/// <summary>
/// The index of the data item in the input array on which we need to split
/// </summary>
internal int SplitInputIndex = 0;
/// <summary>
/// The value that we should split on
/// </summary>
internal float SplitValue = 0;
/// <summary>
/// The nodes children
/// </summary>
internal ScTreeNode Child1;
internal ScTreeNode Child2;
}
Как вы можете видеть, проверка цикла while/null - это огромный удар по производительности. Дерево массивное, поэтому я ожидаю, что поиск листа займет некоторое время, но я хотел бы понять непропорциональное количество времени, затраченного на эту линию.
Я пробовал:
- Отделяя проверку Null от времени - это Null проверяет, что ударил.
- Добавление логического поля к объекту и проверка на него не имеет значения. Неважно, что сравнивать, это сравнение, в котором проблема.
Является ли это проблемой прогноза ветвления? Если да, то что я могу с этим поделать? Если что-нибудь?
Я не буду притворяться, что понимаю CIL, но я отправлю его для всех, чтобы они могли попытаться очистить некоторую информацию от него.
.method public hidebysig
instance class OptimalTreeSearch.ScTreeNode GetNodeForState (
int32 rootIndex,
float32[] inputs
) cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2dc8
// Code size 67 (0x43)
.maxstack 2
.locals init (
[0] class OptimalTreeSearch.ScTreeNode node,
[1] class OptimalTreeSearch.BranchNodeData b
)
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class OptimalTreeSearch.ScRootNode> OptimalTreeSearch.ScSearchTree::RootNodes
IL_0006: ldarg.1
IL_0007: callvirt instance !0 class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class OptimalTreeSearch.ScRootNode>::get_Item(int32)
IL_000c: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.ScRootNode::TreeNode
IL_0011: stloc.0
IL_0012: br.s IL_0039
// loop start (head: IL_0039)
IL_0014: ldloc.0
IL_0015: ldfld class OptimalTreeSearch.BranchNodeData OptimalTreeSearch.ScTreeNode::BranchData
IL_001a: stloc.1
IL_001b: ldloc.1
IL_001c: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.BranchNodeData::Child2
IL_0021: stloc.0
IL_0022: ldarg.2
IL_0023: ldloc.1
IL_0024: ldfld int32 OptimalTreeSearch.BranchNodeData::SplitInputIndex
IL_0029: ldelem.r4
IL_002a: ldloc.1
IL_002b: ldfld float32 OptimalTreeSearch.BranchNodeData::SplitValue
IL_0030: bgt.un.s IL_0039
IL_0032: ldloc.1
IL_0033: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.BranchNodeData::Child1
IL_0038: stloc.0
IL_0039: ldloc.0
IL_003a: ldfld class OptimalTreeSearch.BranchNodeData OptimalTreeSearch.ScTreeNode::BranchData
IL_003f: brtrue.s IL_0014
// end loop
IL_0041: ldloc.0
IL_0042: ret
} // end of method ScSearchTree::GetNodeForState
Изменить: Я решил выполнить тест предсказания ветвления, я добавил то же самое, если в течение этого времени, поэтому мы имеем
while (node.BranchData != null)
и
if (node.BranchData != null)
внутри этого. Затем я выполнил анализ производительности, и потребовалось шесть раз дольше, чтобы выполнить первое сравнение, как это было сделано для выполнения второго сравнения, которое всегда возвращалось true. Итак, похоже, что это действительно проблема предсказания ветвей - и я предполагаю, что я ничего не могу с этим поделать?
Другое Редактирование
Вышеприведенный результат также возникнет, если node.BranchData должен быть загружен из ОЗУ для проверки while - тогда он будет кэшироваться для оператора if.
Это мой третий вопрос по аналогичной теме. На этот раз я сосредоточен на одной строке кода. Мои другие вопросы по этому вопросу:
