最佳答案
我得到了一个性能关键的二进制决策树,我想把这个问题集中在一行代码上。下面是二叉树迭代器的代码,以及针对它运行性能分析的结果。
public ScTreeNode GetNodeForState(int rootIndex, float[] inputs)
{
0.2% ScTreeNode node = RootNodes[rootIndex].TreeNode;
24.6% while (node.BranchData != null)
{
0.2% BranchNodeData b = node.BranchData;
0.5% node = b.Child2;
12.8% if (inputs[b.SplitInputIndex] <= b.SplitValue)
0.8% node = b.Child1;
}
0.4% return node;
}
BranchData 是一个字段,而不是一个属性。 我这样做是为了防止它不被内联的风险。
BranchNodeData 类如下:
public sealed class BranchNodeData
{
/// <summary>
/// The index of the data item in the input array on which we need to split
/// </summary>
internal int SplitInputIndex = 0;
/// <summary>
/// The value that we should split on
/// </summary>
internal float SplitValue = 0;
/// <summary>
/// The nodes children
/// </summary>
internal ScTreeNode Child1;
internal ScTreeNode Child2;
}
正如您所看到的,while 循环/null 检查对性能有很大的影响。这棵树很大,所以我希望寻找一片叶子需要花费一些时间,但是我想知道在这一行上花费的时间是多么的不成比例。
我试过了:
这是一个分支预测问题吗? 如果是,我能做些什么? 如果有什么?
我不会假装理解的 CIL,但我会张贴它的任何人,这样他们可以尝试从它刮一些信息。
.method public hidebysig
instance class OptimalTreeSearch.ScTreeNode GetNodeForState (
int32 rootIndex,
float32[] inputs
) cil managed
{
// Method begins at RVA 0x2dc8
// Code size 67 (0x43)
.maxstack 2
.locals init (
[0] class OptimalTreeSearch.ScTreeNode node,
[1] class OptimalTreeSearch.BranchNodeData b
)
IL_0000: ldarg.0
IL_0001: ldfld class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class OptimalTreeSearch.ScRootNode> OptimalTreeSearch.ScSearchTree::RootNodes
IL_0006: ldarg.1
IL_0007: callvirt instance !0 class [mscorlib]System.Collections.Generic.List`1<class OptimalTreeSearch.ScRootNode>::get_Item(int32)
IL_000c: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.ScRootNode::TreeNode
IL_0011: stloc.0
IL_0012: br.s IL_0039
// loop start (head: IL_0039)
IL_0014: ldloc.0
IL_0015: ldfld class OptimalTreeSearch.BranchNodeData OptimalTreeSearch.ScTreeNode::BranchData
IL_001a: stloc.1
IL_001b: ldloc.1
IL_001c: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.BranchNodeData::Child2
IL_0021: stloc.0
IL_0022: ldarg.2
IL_0023: ldloc.1
IL_0024: ldfld int32 OptimalTreeSearch.BranchNodeData::SplitInputIndex
IL_0029: ldelem.r4
IL_002a: ldloc.1
IL_002b: ldfld float32 OptimalTreeSearch.BranchNodeData::SplitValue
IL_0030: bgt.un.s IL_0039
IL_0032: ldloc.1
IL_0033: ldfld class OptimalTreeSearch.ScTreeNode OptimalTreeSearch.BranchNodeData::Child1
IL_0038: stloc.0
IL_0039: ldloc.0
IL_003a: ldfld class OptimalTreeSearch.BranchNodeData OptimalTreeSearch.ScTreeNode::BranchData
IL_003f: brtrue.s IL_0014
// end loop
IL_0041: ldloc.0
IL_0042: ret
} // end of method ScSearchTree::GetNodeForState
编辑: 我决定做一个分支预测测试,我在同一时间内添加了一个相同的 if,所以我们有
while (node.BranchData != null)
还有
if (node.BranchData != null)
里面。然后对其进行性能分析,执行第一个比较所花的时间是执行第二个比较所花的时间的六倍,而第二个比较总是返回 true。所以看起来这确实是一个分支预测问题——我猜我对此无能为力? !
另一个编辑
如果节点。BranchData 必须在 while 检查时从 RAM 中加载——然后缓存 if 语句。
这是我关于类似主题的第三个问题,这次我只关注一行代码。 我在这个问题上的其他问题是: