業(yè)界傳說Python平均一行代碼能夠頂?shù)纳蠋资蠧/C++代碼。業(yè)界還傳說,C++效率能夠達(dá)到Python的幾十倍。
對(duì)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(jīng)用C++和Python分別實(shí)現(xiàn)了不帶cache的求Fibonacci數(shù)的函數(shù),大約C++的效率確實(shí)可以達(dá)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(gè)畢竟是toy programming,如果是在一個(gè)真正實(shí)用性的項(xiàng)目當(dāng)中,C++和Python在效率以及代碼量上的對(duì)比究竟幾何呢?筆者做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。
大約一年多前,筆者利用過年的時(shí)間,用Python實(shí)現(xiàn)了一個(gè)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(gè)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(shí)隔一年,筆者又利用今年的五一假期的業(yè)余時(shí)間,用C++11將這個(gè)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(shí)現(xiàn)選型與新老程序?qū)Ρ?
關(guān)于實(shí)現(xiàn)選型,鑒于C++11已經(jīng)出來很久了,而且很明顯,C++11的一些特性如auto等,對(duì)縮短代碼量很有好處,因此C++11是不二之選。
新老程序在實(shí)現(xiàn)的邏輯和算法上是比較接近的,否則進(jìn)行代碼量和效率的對(duì)比也就沒有意義了。故此,筆者沒有對(duì)C++代碼做特別優(yōu)化。
C++11的實(shí)現(xiàn)雖然Fix了Python實(shí)現(xiàn)里的幾個(gè)bug,但都是比較小的bug,并不影響正確性,只是對(duì)效率有那么一點(diǎn)可以忽略不計(jì)的影響。所以,原Python程序在正確性上還是比較可靠的。
?但是,
關(guān)于多線程實(shí)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)多線程程序。C++11的多線程似乎是有一些坑的
,而pthread實(shí)現(xiàn)起來還是可以的,并不繁雜。畢竟,要做一個(gè)平臺(tái)無關(guān)的語言級(jí)多線程不是那么容易。這其中,比較重要的一兩個(gè)坑,筆者已經(jīng)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(duì)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(yè)界傳說的幾十倍。
?
3. 效率的對(duì)比
?一般的殘局題目C++實(shí)現(xiàn)都是1秒左右給出答案,而Python也是秒級(jí),看不太出來準(zhǔn)確的區(qū)別。故筆者找到幾個(gè)難一點(diǎn)的題目,以一臺(tái)阿里云的雙核四線程的ECS測下來,計(jì)算時(shí)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(shù) | 15.60 倍 | 12.03 倍 | 26.37 倍 |
值得注意的是,編譯的時(shí)候需要加-O2選項(xiàng)以做優(yōu)化。如果不加該選項(xiàng),效率會(huì)差6倍左右(謝謝網(wǎng)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(nóng)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(nóng)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(nóng)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(xiàng)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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