好消息：在双核上测试，我的 HugeCalc 核心算法效率全面超出 GMP！:)

gxqcn

好消息，在双核上测试，我的 HugeCalc 核心算法效率全面超出 GMP！
（GMP：GMP大数库是GNU项目的一部分，诞生于1991年。GMP库的运行速度非常快，它的官方网站上称自己为地球上最快的大数库）

1.                                        GMP          HugeCalc-HI     HugeCalc-HX
   
2. Fib[100000000](  69424191 Bits )     4.349451 s      3.702678 s      3.479291 s
   
3. Fib[200000000]( 138848382 Bits )     9.424257 s      7.230688 s      6.871886 s
   
4. Fib[400000000]( 277696765 Bits )    20.659469 s     15.330399 s     14.545750 s

复制代码

所用测试机台参数见：http://www.emath.ac.cn/hugecalc/cpuz.htm

测试代码如下：   Fib.zip (508.36 KB, 下载次数: 33)

2008-1-3 19:55 上传

点击文件名下载附件
GMP vs. HugeCalc

1. // DESCRIPTION for Fib.cpp :
   
2. //     Defines the entry point for the console application.
   
3. // 目的：测试 GMP 与 HugeCalc 两大高精度算法库核心算法效率
   
4. //       因为计算 Fibonacci 本身可优化的地方不多，关键是大数乘法及大数平方，
   
5. //       故，通过测试 Fibonacci 效率而检测算法库最核心的大数乘法（平方）效率。
   
6. //
   
7. // 设计：郭先强 ( gxqcn@163.com; HugeCalc@Gmail.com )
   
8. // 日期：2008-01-03
   
9. //
   
10. // Web: http://www.emath.ac.cn/
    
11. // BBS: http://bbs.emath.ac.cn/
    
12. //
    
13. //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    
14. 
    
15. // Project -> Setting -> C/C++ -> Code Generation --> Use run-time library:
    
16. //      Win32 Debug:    Debug Multithreaded DLL
    
17. //      Win32 Release:  Multithreaded DLL
    
18. 
    
19. #include < iostream.h >
    
20. 
    
21. #include < gmp.h >
    
22. 
    
23. #include < HugeCalc.h > // 公共接口
    
24. #include < HugeInt.h >  // 10进制系统
    
25. #include < HugeIntX.h > // 16进制系统
    
26. 
    
27. #pragma message( "automatic link to .../HugeCalc_API/CppAPI/Lib/HugeCalc.lib" )
    
28. #pragma comment( lib, "gmp.lib" )
    
29. #pragma comment( lib, "HugeCalc.lib" )
    
30. 
    
31. #if 0
    
32. #   define INDEX_MIN     10000000UL /*1e7*/
    
33. #else
    
34. #   define INDEX_MIN    100000000UL /*1e8*/
    
35. #endif
    
36. #   define INDEX_MAX    (INDEX_MIN << 2)
    
37. 
    
38. int main(int argc, char* argv[])
    
39. {
    
40.     cout << "Call " << HugeCalc::GetVer() << endl;
    
41. 
    
42.     if ( HC_LICENSE_NONE == HugeCalc::GetLicenseLevel() )
    
43.     {
    
44.         cout << "\r\n警告：您未通过 HugeCalc.dll 的许可认证！\r\n" \
    
45.             << "\r\n解决方案可选下列方案之一：" \
    
46.             << "\r\n    一、请将本程序移动到“/CopyrightByGuoXianqiang/[../]”目录下运行；" \
    
47.             << "\r\n    二、或请在 HugeCalc.chm 中进行注册（一劳永逸）。" \
    
48.             << endl;
    
49.     }
    
50.     else
    
51.     {
    
52.         for ( UINT32 u32Index = INDEX_MIN; u32Index <= INDEX_MAX; u32Index <<= 1 )
    
53.         {
    
54.             cout << "\r\n--------------------------------\r\n" << endl;
    
55.             cout << "Calculate Fib[" << u32Index << "]:\r\n" << endl;
    
56. 
    
57. #if 1
    
58.             // 测试 GMP
    
59.             {
    
60.                 mpz_t hugeFIB;
    
61.                 mpz_init( hugeFIB );
    
62. 
    
63.                 HugeCalc::EnableTimer( TRUE );
    
64.                 HugeCalc::ResetTimer();
    
65.                 mpz_fib_ui( hugeFIB, u32Index );
    
66.                 HugeCalc::EnableTimer( FALSE );
    
67. 
    
68.                 cout << "GMP used time: " << HugeCalc::GetTimerStr() << " ( " \
    
69.                     << mpz_sizeinbase( hugeFIB, 2 ) << " Bits )" << endl;
    
70. 
    
71.                 mpz_clear( hugeFIB );
    
72.             }
    
73. #endif
    
74. 
    
75.             // 测试 HI
    
76.             {
    
77.                 CHugeInt hugeFIB;
    
78. 
    
79.                 HugeCalc::EnableTimer( TRUE );
    
80.                 HugeCalc::ResetTimer();
    
81.                 hugeFIB.Fibonacci( u32Index );
    
82.                 HugeCalc::EnableTimer( FALSE );
    
83. 
    
84.                 cout << "HI  used time: " << HugeCalc::GetTimerStr() << " ( " \
    
85.                     << hugeFIB.GetDigits() << " Digits )" << endl;
    
86.             }
    
87. 
    
88.             // 测试 HX
    
89.             {
    
90.                 CHugeIntX hugeFIB;
    
91. 
    
92.                 HugeCalc::EnableTimer( TRUE );
    
93.                 HugeCalc::ResetTimer();
    
94.                 hugeFIB.Fibonacci( u32Index );
    
95.                 HugeCalc::EnableTimer( FALSE );
    
96. 
    
97.                 cout << "HX  used time: " << HugeCalc::GetTimerStr() << " ( " \
    
98.                     << hugeFIB.GetBits() << " Bits )" << endl;
    
99.             }
    
100.         }
     
101.     }
     
102. 
     
103.     cout << endl;
     
104.     system( "pause" );
     
105. 
     
106.     return 0;
     
107. }

复制代码

gxqcn

上贴附件有源代码及编译好的测试程序（为减轻论坛压力，注册本论坛后才可下载）。

可以预见的是，如果在四核上对比测试，HugeCalc 将领先 GMP 更多；
可惜我没有这样的测试环境，哪位热心网友来帮这个忙？

gxqcn

在 HugeCalc.ini 中设定“SSE2Support = 0”，可将 SSE2 指令支持关闭（仅对 HugeCalc 有效），
在同台机器上测试的数据如下：

1.                                        GMP          HugeCalc-HI     HugeCalc-HX
   
2. Fib[100000000](  69424191 Bits )     4.346209 s      4.287438 s      4.155507 s
   
3. Fib[200000000]( 138848382 Bits )     9.420596 s      8.487578 s      8.298355 s
   
4. Fib[400000000]( 277696765 Bits )    20.654150 s     18.065711 s     17.668569 s

复制代码

即便在这种不公平的测试条件下，HugeCalc 依然胜出！

注：CPU 的发展趋势是多核，且一定会支持 SSE2 等超流水线指令集，所以 HugeCalc 具有更好的发展潜力。

liangbch

楼主可给出更一般性的功能测试，比如大数乘法。
大数乘法是大数库的核心，是大数除法的基础。不同的实现差异极大。
建议楼主给出不同尺度下大数乘法的性能对比，另外也可以使用多个platform进行测试，比如在单核CPU下的性能对比。

mathe

gxqcn可以在你的软件上添加一个选项“产生测试报告”（可以做成一个隐含的选项，比如按某个不常用的快捷键才会产生），
选择这个选项以后，就可以自动产生一个关于一些标准测试在用户机器上运行的结果，比如计算Fib(n)花费的时间等。
然后，用户就可以直接将测试报告发送给你。
要不然，每次产生测试报告都要手动产生，很麻烦，大家都不大会愿意的。

当然跨平台可能比较麻烦，比如在Linux平台，如果不公开源码很难保证预编译的代码在所有版本(或大多数）的Linux上可以运行的

gxqcn

原帖由 mathe 于 2008-1-14 11:49 发表
gxqcn可以在你的软件上添加一个选项“产生测试报告”（可以做成一个隐含的选项，比如按某个不常用的快捷键才会产生），
选择这个选项以后，就可以自动产生一个关于一些标准测试在用户机器上运行的结果，比如计算Fib ...

这是个好建议。
不过因为时间精力关系，我申请的是静态虚拟主机，无法让用户自动将数据采集好发送到自己的网站。

mathe

不是说让用户自动发送到网站。
比如你在CSDN上发贴让大家做测试，我看到了想做一下测试，结果花费了很长时间去尝试如何使用。
比如如果能够简化成：
按Ctrl+Shift+T,计算机就自动测试，然后将测试结果以文本方式现在在对话框中。
此后，用户只要复制测试结果，贴到BBS上就可以了。
此外还可以让用户通过发Email方式发送测试报告给你也可以，这个可以通过调用MAPI实现。

gxqcn

好的，争取在下一版中实现（多核时还自动设定所用不同的核数，是否使用SSE2/SSE5指令集等）。

282842712474

这个的确是很令人震惊的结果!据我所知,GMP曾经是很快的计算库

gxqcn

原帖由 282842712474 于 2008-2-1 19:39 发表
这个的确是很令人震惊的结果!据我所知,GMP曾经是很快的计算库

几年前曾有位参与GMP核心算法开发的一位台湾人对我说，GMP速度是HugeCalc的1.7倍，
但HugeCalc经过最近几次核心大提速，内部速度已翻番，且自动支持多核等，所以才能后来居上。

为追求高效，除了在算法上不断突破改进，还将内核几乎全手工汇编，涉及ALU、SSE2等指令集，工作量非常之大。