Porady: używanie z funkcji Alloc i Free do poprawiania wydajności pamięci
Dokument ten pokazuje sposób używania concurrency::Alloc i concurrency::Free funkcji, aby zwiększyć wydajność pamięci.Czas, który jest wymagany do odwrócenia elementów tablicy równolegle na trzy różne typy, które są porównywane każdego określić new i delete operatorów.
Alloc i Free funkcje są najbardziej przydatne, gdy wiele wątków często wymagają zarówno Alloc i Free.Środowisko wykonawcze posiada oddzielne pamięci podręcznej dla każdego wątku; w związku z tym środowiska wykonawczego zarządza pamięci bez użycia blokad lub bariery pamięci.
Przykład
W poniższym przykładzie pokazano trzy typy każdego określić new i delete operatorów.new_delete Klasy używa szablonu globalnego new i delete operatorów, malloc_free używa klasy C Runtime malloc i wolnego funkcje i Alloc_Free klasy używa plików wykonywalnych współbieżność Alloc i Free funkcji.
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the global new and delete operators, respectively.
class new_delete
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return ::operator new(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return ::operator delete(p);
}
int _data;
};
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the C Runtime malloc and free functions, respectively.
class malloc_free
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return malloc(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return free(p);
}
int _data;
};
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the Concurrency Runtime Alloc and Free functions, respectively.
class Alloc_Free
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return Alloc(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return Free(p);
}
int _data;
};
W poniższym przykładzie pokazano swap i reverse_array funkcje.swap Funkcja wymienia zawartość tablicy w określonych wskaźników.To przydziela pamięć sterty zmiennej tymczasowej.reverse_array Funkcja tworzy szeroki wybór i oblicza czas wymagany do odwrócenia tej tablicy w równolegle.
// Exchanges the contents of a[index1] with a[index2].
template<class T>
void swap(T* a, int index1, int index2)
{
// For illustration, allocate memory from the heap.
// This is useful when sizeof(T) is large.
T* temp = new T;
*temp = a[index1];
a[index1] = a[index2];
a[index2] = *temp;
delete temp;
}
// Computes the time that it takes to reverse the elements of a
// large array of the specified type.
template <typename T>
__int64 reverse_array()
{
const int size = 5000000;
T* a = new T[size];
__int64 time = 0;
const int repeat = 11;
// Repeat the operation several times to amplify the time difference.
for (int i = 0; i < repeat; ++i)
{
time += time_call([&] {
parallel_for(0, size/2, [&](int index)
{
swap(a, index, size-index-1);
});
});
}
delete[] a;
return time;
}
W poniższym przykładzie pokazano wmain funkcja, która oblicza czas, który jest wymagany do reverse_array funkcji, które działają na new_delete, malloc_free, i Alloc_Free typów, z których każda używa schematu alokacji pamięci innym.
int wmain()
{
// Compute the time that it takes to reverse large arrays of
// different types.
// new_delete
wcout << L"Took " << reverse_array<new_delete>()
<< " ms with new/delete." << endl;
// malloc_free
wcout << L"Took " << reverse_array<malloc_free>()
<< " ms with malloc/free." << endl;
// Alloc_Free
wcout << L"Took " << reverse_array<Alloc_Free>()
<< " ms with Alloc/Free." << endl;
}
Pełny przykład poniżej.
// allocators.cpp
// compile with: /EHsc
#include <windows.h>
#include <ppl.h>
#include <iostream>
using namespace concurrency;
using namespace std;
// Calls the provided work function and returns the number of milliseconds
// that it takes to call that function.
template <class Function>
__int64 time_call(Function&& f)
{
__int64 begin = GetTickCount();
f();
return GetTickCount() - begin;
}
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the global new and delete operators, respectively.
class new_delete
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return ::operator new(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return ::operator delete(p);
}
int _data;
};
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the C Runtime malloc and free functions, respectively.
class malloc_free
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return malloc(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return free(p);
}
int _data;
};
// A type that defines the new and delete operators. These operators
// call the Concurrency Runtime Alloc and Free functions, respectively.
class Alloc_Free
{
public:
static void* operator new(size_t size)
{
return Alloc(size);
}
static void operator delete(void *p)
{
return Free(p);
}
int _data;
};
// Exchanges the contents of a[index1] with a[index2].
template<class T>
void swap(T* a, int index1, int index2)
{
// For illustration, allocate memory from the heap.
// This is useful when sizeof(T) is large.
T* temp = new T;
*temp = a[index1];
a[index1] = a[index2];
a[index2] = *temp;
delete temp;
}
// Computes the time that it takes to reverse the elements of a
// large array of the specified type.
template <typename T>
__int64 reverse_array()
{
const int size = 5000000;
T* a = new T[size];
__int64 time = 0;
const int repeat = 11;
// Repeat the operation several times to amplify the time difference.
for (int i = 0; i < repeat; ++i)
{
time += time_call([&] {
parallel_for(0, size/2, [&](int index)
{
swap(a, index, size-index-1);
});
});
}
delete[] a;
return time;
}
int wmain()
{
// Compute the time that it takes to reverse large arrays of
// different types.
// new_delete
wcout << L"Took " << reverse_array<new_delete>()
<< " ms with new/delete." << endl;
// malloc_free
wcout << L"Took " << reverse_array<malloc_free>()
<< " ms with malloc/free." << endl;
// Alloc_Free
wcout << L"Took " << reverse_array<Alloc_Free>()
<< " ms with Alloc/Free." << endl;
}
Ten przykład generuje następujące przykładowe dane wyjściowe dla komputera, który ma cztery procesory.
W tym przykładzie typ, który używa Alloc i Free funkcje zapewnia najlepszą wydajność pamięci, ponieważ Alloc i Free funkcje są zoptymalizowane pod kątem często podziału i zwalniania bloki pamięci z wielu wątków.
Kompilowanie kodu
Skopiuj przykładowy kod i wklej go w projekcie programu Visual Studio lub wkleić go w pliku o nazwie allocators.cpp , a następnie uruchomić następujące polecenie w oknie wiersza polecenia programu Visual Studio.
cl.exe /EHsc allocators.cpp