業界傳說Python平均一行代碼能夠頂的上幾十行C/C++代碼。業界還傳說,C++效率能夠達到Python的幾十倍。
對于以上二者,筆者本來感覺也許差不多只是略夸張。筆者曾經用C++和Python分別實現了不帶cache的求Fibonacci數的函數,大約C++的效率確實可以達到Python效率的幾十倍,不過代碼量沒有幾十倍,只是略多。但這個畢竟是toy programming,如果是在一個真正實用性的項目當中,C++和Python在效率以及代碼量上的對比究竟幾何呢?筆者做了一個實驗。
大約一年多前,筆者利用過年的時間,用Python實現了一個微信歡樂斗地主的殘局解答器,還寫了一篇CSDN博文,詳見《做一個微信歡樂斗地主之殘局解答器!》, 代碼見GitHub:https://github.com/FinixLei/WeChat_LandLords/tree/master/Python?
時隔一年,筆者又利用今年的五一假期的業余時間,用C++11將這個殘局解答器重寫了一遍,新代碼在GitHub的這里:https://github.com/FinixLei/WeChat_LandLords/tree/master/Cpp?
期間有一些心得,記錄如下。
1. 實現選型與新老程序對比
關于實現選型,鑒于C++11已經出來很久了,而且很明顯,C++11的一些特性如auto等,對縮短代碼量很有好處,因此C++11是不二之選。
新老程序在實現的邏輯和算法上是比較接近的,否則進行代碼量和效率的對比也就沒有意義了。故此,筆者沒有對C++代碼做特別優化。
C++11的實現雖然Fix了Python實現里的幾個bug,但都是比較小的bug,并不影響正確性,只是對效率有那么一點可以忽略不計的影響。所以,原Python程序在正確性上還是比較可靠的。
?但是,
關于多線程實現的選型,筆者嘗試了C++11多線程和POSIX的pthread系列之后,最終還是選擇了libpthread來實現多線程程序。C++11的多線程似乎是有一些坑的
,而pthread實現起來還是可以的,并不繁雜。畢竟,要做一個平臺無關的語言級多線程不是那么容易。這其中,比較重要的一兩個坑,筆者已經寫在前一篇博客里了,參見《C++11多線程的局限》.
? ?
2. 代碼量的對比
? ?
? | 功能性代碼(行) | 測試代碼(行) |
---|---|---|
C++11 | 1706 | 639 |
Python | 1215 | 289 |
從功能性代碼來看, C++11比Python多了剛好40%,并不是業界傳說的幾十倍。
?
3. 效率的對比
?一般的殘局題目C++實現都是1秒左右給出答案,而Python也是秒級,看不太出來準確的區別。故筆者找到幾個難一點的題目,以一臺阿里云的雙核四線程的ECS測下來,計算時間如下。
?
? | case-1 | case-2 | case-3 |
---|---|---|---|
Python | 37.59 秒 | 152.57 秒 | 237.08 秒 |
C++11 | 2.41 秒 | 12.68 秒 | 8.99 秒 |
倍數 | 15.60 倍 | 12.03 倍 | 26.37 倍 |
值得注意的是,編譯的時候需要加-O2選項以做優化。如果不加該選項,效率會差6倍左右(謝謝網友qq_24038061指出原文疏漏之處)。
測試用例如下:
case-1:
? ?人類的牌(地主): "小王 大王 K 10 10 7 8 8 6 6"
? ?電腦的牌(農民): "2 2 A A A 9 9 7 6 6 3 3"
case-2:
? ?人類的牌(地主): "2 2 A Q J 9 9 6 6 4"
? ?電腦的牌(農民): "大王 A K K Q J J 10 8 8 7 4 4"
case-3:
? ?人類的牌(地主): "2 Q 9 7 6 6 5 5 4"
? ?電腦的牌(農民): "K K Q J 10 9 7 6 6 4 3 3"
可見,效率是在
12-26倍
之間。
? ?
綜上所述,就本項目而言,
Python寫起來爽,代碼量是C++11的70%左右,但效率卻真的只有C++的十幾分之一到幾十分之一!
(完)
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