条件分岐最適化、処理時間の計測

 

条件分岐最適化

www.initialt.org/takehiro-switch-case.PDF

http://www.initialt.org/takehiro-switch-case.PDF

 

この記事を読んでエクセルVBAでも試してみた

xが0、1、2、3のどれかのとき

3のとき

2のとき

0か1のとき

で条件分岐させるときに

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        If x = 3 Then

 

        ElseIf x = 2 Then

 

        Else

 

        End If

↑これが早いのか

---

↓今までどおり(昔ながら)のこれが早いのか

        If x < 2 Then

 

        ElseIf x = 2 Then

 

        Else

 

        End If

---

いまどきのCPUなら上のほうが早いっていう結果になっているけど

エクセルVBAでCPUがPhenomⅡ X3の環境だと下のほうが早かった

原因はエクセルVBAかPhenomⅡか僕の書き方なのか、どれなんだろう

 

 

時間計測に使った関数は

GetTickCount

QueryPerformanceCounter

QueryPerformanceFrequency

Queryが付く関数はGetTickCount関数より正確らしい？

けど調べてもよくわからなかった

 

計算途中でCPUの周波数が変化しないように電源の管理で固定するように設定して

最初は最低クロックの0.8GHzに固定して計測

電源の管理画面は

コントロールパネル→システムとセキュリティ→電源オプション→プラン設定の変更→詳細な電源設定の変更→プロセッサの電源管理

 

百万回判定するのにかかった時間

GetTickCount関数で取得した値はミリ秒単位らしい

単位はよくわからないけどIfでの条件分岐は昔ながらの方が早いのがわかる

何回か試してもだいたい同じ結果になる

 

同じく百万回を

QueryPerformanceCounterとQueryPerformanceFrequencyを使って計測

開始と終了時間をQPCountで取得して

(終了 - 開始)の値をQPFrequencyで割った数値

単位は更に良くわからないけど昔ながらの方が早い

 

 

Select Caseでも測ってみた

Select Caseでも昔ながらの方が早いけど

一番早いのはIfの昔ながら

CPUクロックを最大値に固定

3.0GHzに固定して計測

 

計測した結果

なんだこれE-02とか付いている、桁があふれた？

それでもIfの昔ながらが一番早そう

 

さっき(午後9時47分)追記ここから

乱数取得の方法が間違っていたので修正して計測しなおした

3.0GHz固定でIFで百万回にかかった時間

78なら0.078秒

結果は変わらず今までどおり(昔ながら)の方が早い

それにしても乱数っていってもきれいに4等分になるんだなあ

Int(Rnd * 4)ってあっているのかな？

 

.NET Visual Basicでも試してみた

条件分岐最適化、処理時間の計測 Visual Basic編 ( ソフトウェア ) - 午後わてんのブログ - Yahoo!ブログ

http://blogs.yahoo.co.jp/gogowaten/13067781.html

 

追記ここまで

 

普段の設定

いつもは5%から100%で使っている

これで計測しても3.0GHzに固定した時と変わらない数値が出る

参照したところ

3.5 1/1000秒単位の時間を正確に取得- Excel VBA ゲーム Tips

http://www.happy2-island.com/excelsmile/smile04/capter00305.shtml

 

excel vba 関数の引数と戻り値を配列にする - yoshiya_naの日記

http://d.hatena.ne.jp/yoshiya_na/20101213/1292228689

 

単精度小数点型の乱数を返す(Rnd関数)：Excel VBA｜即効テクニック｜Excel VBAを学ぶならmoug

http://www.moug.net/tech/exvba/0100028.html

 

エクセルVBAマクロ - 便利な関数 - 乱数の生成

http://www.excel-vba.net/excel-function-016.html

 

 

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標準モジュールの一番先頭に書く呪文

Declare Function GetTickCount Lib "kernel32" () As Long
Declare Function QueryPerformanceCounter Lib "kernel32" _
    (lpPerformanceCount As Currency) As Boolean
Declare Function QueryPerformanceFrequency Lib "kernel32" _
    (opFrequency As Currency) As Boolean

 

0から3までのランダムな整数の配列作成用

Function myRnd(ValAry() As Long) As Long()
'0から3までのランダムな整数の配列作成
    Dim i As Long
    Randomize
    'Const Cnt = 10000
    Dim Cnt As Long
    Cnt = UBound(ValAry)
    For i = 0 To Cnt
         ValAry(i) = CStr(CInt(Rnd * 3))
         ValAry(i) = Int(Rnd * 4)
    Next
    myRnd = ValAry()
    
End Function

GetTickCount関数でIf条件分岐百万回の計測

 

Sub testNewVsOld()
    Dim myAry() As Long
    Const Cnt As Long = 1000000 '計算回数指定
    ReDim myAry(Cnt)
    myAry = myRnd(myAry)
    
    Dim itiZero As Long, ni As Long, san As Long
    Dim myStart As Long, myTimeNew As Long, myTimeOld As Long
    
     'いまどきの条件分岐
    myStart = GetTickCount
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) = 3 Then
            san = san + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            itiZero = itiZero + 1
        End If
    Next
    myTimeNew = GetTickCount - myStart
    itiZero = 0: ni = 0: san = 0

     '今までどおりの条件分岐
    myStart = GetTickCount
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) < 2 Then
            itiZero = itiZero + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            san = san + 1
        End If
    Next
    myTimeOld = GetTickCount - myStart

    MsgBox myTimeNew & "(今どきのIF)" & vbNewLine _
            & myTimeOld & "(昔ながらのIF)" & vbNewLine & vbNewLine & _
            itiZero & "(1or0の個数)" & vbNewLine & _
            ni & "(2の個数)" & vbNewLine & _
            san & "(3の個数)"
   '結果は今までどおりの古いやり方(昔ながら)のほうが1割くらい早かった
   '78、63
   'CPUはAMD Phenom X3 720 @3.0GHz
   
End Sub

 

 

 

 

QueryPerformanceCounterを使って計測

 

Sub testQPC()
'QueryPerformanceCounterを使って計測
    Dim myAry() As Long
    Const Cnt As Long = 1000000
    ReDim myAry(Cnt)
    myAry = myRnd(myAry)
    
    Dim itiZero As Long, ni As Long, san As Long
    Dim myStart As Currency, myEnd As Currency, Freq As Currency
    Dim myTimeNew, myTimeOld
    
    'いまどきの条件分岐
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) = 3 Then
            san = san + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            itiZero = itiZero + 1
        End If
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    myTimeNew = (myEnd - myStart) / Freq
    
    '今までどおりの条件分岐
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) < 2 Then
            itiZero = itiZero + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            san = san + 1
        End If
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    myTimeOld = (myEnd - myStart) / Freq
    
    '結果表示
    MsgBox myTimeNew & "(今どき)" & vbNewLine _
            & myTimeOld & "(昔ながら)"
'こっちでも今までどおりのほうが早い
'CPUはAMD Phenom X3 720 @3.0GHz

End Sub

 

 

 

IfとSelect CaseそれぞれをQueryPerformanceFrequencyと

QueryPerformanceCounterを使って計測

Sub testQPCSelectCase()
'QueryPerformanceCounterを使って計測
    Dim myAry() As Long
    Const Cnt As Long = 1000000
    ReDim myAry(Cnt)
    myAry = myRnd(myAry)
    
    Dim itiZero As Long, ni As Long, san As Long
    Dim myStart As Currency, myEnd As Currency, Freq As Currency
    Dim myTimeNew, myTimeOld, mySelectNew, mySelectOld
    
    'いまどきの条件分岐
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) = 3 Then
            san = san + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            itiZero = itiZero + 1
        End If
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    myTimeNew = (myEnd - myStart) / Freq
    
    '今までどおりの条件分岐
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
        If myAry(i) < 2 Then
            itiZero = itiZero + 1
        ElseIf myAry(i) = 2 Then
            ni = ni + 1
        Else
            san = san + 1
        End If
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    myTimeOld = (myEnd - myStart) / Freq
    
    
    'Select Case いまどき
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
    Select Case True
        Case myAry(i) = 3
            san = san + 1
        Case myAry(i) = 2
            ni = ni + 1
        Case Else
            itiZero = itiZero + 1
    End Select
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    mySelectNew = (myEnd - myStart) / Freq
    
    'Select Case 今までどおり
    Call QueryPerformanceFrequency(Freq)
    Call QueryPerformanceCounter(myStart)
    For i = 0 To Cnt
    Select Case True
        Case myAry(i) < 2
            itiZero = itiZero + 1
        Case myAry(i) = 2
            ni = ni + 1
        Case Else
            san = san + 1
    End Select
    Next
    Call QueryPerformanceCounter(myEnd)
    mySelectOld = (myEnd - myStart) / Freq
    
    
    '結果表示
    MsgBox myTimeNew & "(今どき)" & vbNewLine _
            & myTimeOld & "(昔ながら)" & vbNewLine _
            & mySelectNew & "(今どきSelectCase)" & vbNewLine _
            & mySelectOld & "(昔ながらSelectCase)"
'こっちでも今までどおりのほうが早い
'CPUはAMD Phenom X3 720 @3.0GHz

End Sub

 

ダウンロード：いまどきのCPUのための条件分岐最適化テスト.xlsm

エクセル2007 - OneDrive

OneDrive いまどきのCPUのための条件分岐最適化テスト.xlsm

https://onedrive.live.com/?cid=39DEECDB8489B195&id=39DEECDB8489B195%21784