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STL性能测试

王朝other·作者佚名 2006-05-27

C++ Standard Template Library——STL的性能究竟如何，不同版本的STL其性能差异有多少？为了解这些，让我们来做一个简单的测试吧。

测试的基本思路是用C与C++分别实现一个程序，实现相同的功能，并要求C++程序的主要数据结构用STL中的Containers、Algorithms等来实现。然后比较两个程序的性能，看看究竟谁快，快多少。

因本人水C/C++水平极为有限，写的code实在拿不出手，为保证公平，最好用一位大家公认的大师级人物写的code来做这个测试。好在《The Practice of Programming》（中译本《程序设计实践》，裘宗燕译）第三章里，作者

Brian W. Kenighan分别用C和C++写了实现相同功能的Code，他老人家的程序用在这里最合适不过了。这个程序是用来实现“马尔可夫(markov)链算法”的，关于markov链算法的详情请看本文附录1。

我在《The Practice of Programming》一书的主页 http://tpop.awl.com 下载到相应的代码，为了记录程序运行的时间，我在代码中加了几条语句(以“/* Added by Chen Shuo*/”标明)，完整的代码见本文附录2。

测试用机：

机器一：PII 300 with 512k L2 Cache，Intel 440LX主板 66MHz外频，64M RAM，安装P – Win98 SE；

机器二：PII 350 with 512k L2 Cache，Intel 440BX主板 100MHz外频，128M RAM，安装Windows2000 Professional中文版with Service Pack 2。

编译环境：(均在Windows下编译)

1、 Microsoft Visual C++ 6.0 with Service Pack 5

2、 Cygwin : dll ver 1.3.2 与 GNU C++ 2.95.3 （下载自http://www.cygwin.com）

3、 Borland C++ Compiler 5.5.1 for free （下载自http://www.borland.com）

共有三个文件要编译，分别是C版的markov.c；使用list的markov_l.cpp；使用deque的markov_d.cpp。其中markov.c需要和eprintf.c一同编译链接。

编译命令行参数（均已打开速度优化选项，编译的可执行文件在DOS Prompt中执行）：

ps.我把BCC安装在C:\bcc，Cygwin安装在c:\cygwin。所以环境变量的设置办法是：

set MSDevDir=C:\PROGRA~1\MICROS~3\COMMON\msdev98

set MSVCDir=C:\PROGRA~1\MICROS~3\VC98

set PATH="C:\PROGRA~1\MICROS~3\VC98\BIN";c:\windows;c:\windows\command;c:\bcc\bin;

set PATH=%PATH%;C:\cygwin\bin "C:\PROGRA~1\MICROS~3\COMMON\msdev98\BIN";

set INCLUDE=C:\PROGRA~1\MICROS~3\VC98\INCLUDE;

set LIB=C:\PROGRA~1\MICROS~3\VC98\LIB;

1、以编译markov_l.cpp为例，为区别不同编译器生成的exe文件，需指定生成的EXE文件的名子，蓝色部分是生成的文件名。

g++ -o g_l.exe -O4 markov_l.cpp

bcc32 -Ic:\bcc\include -Lc:\bcc\lib -O2 -6 –eb_l.exe markov_l.cpp

cl /G6 /O2 /Og /GX /MT /Fev_l.exe markov_l.cpp

2、再以编译markov.c为例

g++ -o g_c.exe -O4 markov_l.c eprintf.c

bcc32 -Ic:\bcc\include -Lc:\bcc\lib -O2 -6 –eb_c.exe markov_l.c eprintf.c

cl /G6 /O2 /Og /MT /GX /Fev_c.exe markov.c eprintf.c

这样我们用三个编译器编译3个程序，就得到9个exe文件，分别是：

markov.c

markov_l.cpp

markov_d.cpp

GNU C++ 2.95.3

g_c.exe

g_l.exe

g_d.exe

BCC 5.5.1

b_c.exe

b_l.exe

b_d.exe

VC6

v_c.exe

v_l.exe

v_d.exe

为了验证各个程序的正确性，我用BCC 5.5带的license.txt(15095Bytes, 2239个词)作了简单的测试(如C:\BCC> b_d < license.txt )，各程序均能迅速给出结果。还需要一个较大规模的文本来作性能测试，我用的是英文版《简·爱》(JEAN EYRE)的Part II, Chapter 10 ~ Chapter 18，文件大小265635Bytes，46751个词，存为text1.txt。

测试办法：在命令行敲入

g_c <text1.txt >g1.txt

执行完后，打开g1.txt，最后一行”The time was:”是程序执行的时间，同时看看有没有生成10000个单词，若不足10000个，需要再次执行测试，这样才能保证测试的公平。

为了方便，我写了一个小程序自动进行测试：一个exe文件执行30次，生成30个txt文件。前三个不计，找出后27个文件中行数达到10000的，求出它们的平均执行时间。

在两台机器上做的测试结果如下，单位是秒：

PII 300 with 64M RAM

PII 350 with 128M RAM

b_c

0.432

0.330

b_d

>300*