前面我们测试了C系列语言,验证了位掩码算法的确实性能不错。那么对于Basic系列语言,该算法的效率怎样呢?于是本文对此进行探讨。
VB.Net与C#一样,也是由.Net虚拟机执行的,没有多大的测试价值。所以我决定测试VB6。
一、移植要点
VB6的功能与C系列语言差很多。很多地方需要换另一种方法去实现,甚至不能实现。
要点有——
1.VB6不支持控制台程序,只支持窗口程序。所以我们的测试程序得修改为窗口程序。
2.VB6不支持指针,所以依靠数组。幸好现在的操作比较简单,用数组的性能损失不大。
3.VB6没有带符号移位运算法,所以无法实现f3_sar函数。
4.VB6和C#一样不支持宏,所以得手动实现代码。虽然可以将LIMITSU_BYTE这些宏改写为函数,但函数调用开销会影响性能。于是增加了f2_negB这个测试函数来验证这一论断。
5.VB6不支持条件运算符(?:)。所以只能利用单行If语句来实现f0_if函数。
6.虽然VB6提供了IIf函数,但它是靠变体类型来传递参数的,性能十分低下。于是增加了f1_iif这个测试函数来验证这一论断。
7.VB6的Not、And、Or、Xor运算符实际上是位运算符,可用来代替C语言中的~、&、|、^。
8.VB6默认的参数传递模式时ByRef(传引用)模式。在编写函数时,最好明确写清楚参数传递模式。因为对数组元素进行操作时,ByRef会造成额外的锁定/解锁操作,影响性能。(例如将LIMITSU_BYTE的参数改为ByRef,速度会慢一些)
9.VB6不支持函数指针或委托,所以得为每一个测试函数编写代码。
二、全部代码
全部代码——
' Win32 API Private Declare Function timeGetTime Lib "winmm.dll" () As Long ' 数据规模 Private Const DATASIZE As Long = 16384 ' 128KB / (sizeof(signed short) * 4) ' 缓冲区 Private bufS(0 To DATASIZE * 4 - 1) As Integer ' 源缓冲区。64位的颜色(4通道,每通道16位) Private bufD(0 To DATASIZE * 4 - 1) As Byte ' 目标缓冲区。32位的颜色(4通道,每通道8位) ' 用if分支做饱和处理 Private Sub f0_if(ByRef pbufD() As Byte,ByRef pbufS() As Integer,ByVal cnt As Long) Dim i As Long Dim p As Long ' 当前位置 p = 0 For i = 0 To cnt - 1 ' 分别对4个通道做饱和处理 If pbufS(p) < 0 Then pbufD(p) = 0 Else If pbufS(p) > 255 Then pbufD(p) = 255 Else pbufD(p) = pbufS(p) p = p + 1 If pbufS(p) < 0 Then pbufD(p) = 0 Else If pbufS(p) > 255 Then pbufD(p) = 255 Else pbufD(p) = pbufS(p) p = p + 1 If pbufS(p) < 0 Then pbufD(p) = 0 Else If pbufS(p) > 255 Then pbufD(p) = 255 Else pbufD(p) = pbufS(p) p = p + 1 If pbufS(p) < 0 Then pbufD(p) = 0 Else If pbufS(p) > 255 Then pbufD(p) = 255 Else pbufD(p) = pbufS(p) p = p + 1 Next i End Sub ' 用IIF函数做饱和处理 Private Sub f1_iif(ByRef pbufD() As Byte,ByVal cnt As Long) Dim i As Long Dim p As Long ' 当前位置 p = 0 For i = 0 To cnt - 1 ' 分别对4个通道做饱和处理 pbufD(p) = IIf(pbufS(p) < 0,IIf(pbufS(p) > 255,255,pbufS(p))) p = p + 1 pbufD(p) = IIf(pbufS(p) < 0,pbufS(p))) p = p + 1 Next i End Sub ' 用位掩码做饱和处理.用求负生成掩码 Private Sub f2_neg(ByRef pbufD() As Byte,ByVal cnt As Long) Dim i As Long Dim p As Long ' 当前位置 p = 0 For i = 0 To cnt - 1 ' 分别对4个通道做饱和处理 pbufD(p) = ((pbufS(p) And (pbufS(p) >= 0) Or (pbufS(p) >= 256)) And &HFF) p = p + 1 pbufD(p) = ((pbufS(p) And (pbufS(p) >= 0) Or (pbufS(p) >= 256)) And &HFF) p = p + 1 pbufD(p) = ((pbufS(p) And (pbufS(p) >= 0) Or (pbufS(p) >= 256)) And &HFF) p = p + 1 pbufD(p) = ((pbufS(p) And (pbufS(p) >= 0) Or (pbufS(p) >= 256)) And &HFF) p = p + 1 Next i End Sub Private Function LIMITSU_BYTE(ByVal n As Integer) As Byte LIMITSU_BYTE = ((n And (n >= 0) Or (n >= 256)) And &HFF) End Function ' 调用LIMITSU_BYTE函数 Private Sub f2_negB(ByRef pbufD() As Byte,ByVal cnt As Long) Dim i As Long Dim p As Long ' 当前位置 p = 0 For i = 0 To cnt - 1 ' 分别对4个通道做饱和处理 pbufD(p) = LIMITSU_BYTE(pbufS(p)) p = p + 1 pbufD(p) = LIMITSU_BYTE(pbufS(p)) p = p + 1 pbufD(p) = LIMITSU_BYTE(pbufS(p)) p = p + 1 pbufD(p) = LIMITSU_BYTE(pbufS(p)) p = p + 1 Next i End Sub Private Sub OutLog(ByRef s As String) txtOut.Text = txtOut.Text & s & Chr(13) & Chr(10) txtOut.Refresh DoEvents ' 响应界面事件 End Sub ' 进行测试 Private Sub runTest(ByVal bFull As Boolean) Const MaxI As Long = 3 ' 多次测试 Const MaxJ As Long = 4000 ' 重复运算几次延长时间,避免计时精度问题 Dim tm0 As Long,tm1 As Long ' 执行时 间 Dim i As Long,j As Long ' begin btnTest.Enabled = False btnTestFull.Enabled = False txtOut.Text = "" Call OutLog("== noif:VB6 ==") ' f0_if For i = 1 To MaxI ' 多次测试 tm0 = timeGetTime() For j = 1 To MaxJ ' 重复运算几次延长时间,避免计时精度问题 Call f0_if(bufD,bufS,DATASIZE) Next j tm1 = timeGetTime() - tm0 Call OutLog("f0_if[" & i & "]:" & Chr(9) & tm1) Next i ' f1_iif If bFull Then For i = 1 To MaxI ' 多次测试 tm0 = timeGetTime() For j = 1 To MaxJ ' 重复运算几次延长时间,避免计时精度问题 Call f1_iif(bufD,DATASIZE) Next j tm1 = timeGetTime() - tm0 Call OutLog("f1_iif[" & i & "]:" & Chr(9) & tm1) Next i End If ' f2_neg For i = 1 To MaxI ' 多次测试 tm0 = timeGetTime() For j = 1 To MaxJ ' 重复运算几次延长时间,避免计时精度问题 Call f2_neg(bufD,DATASIZE) Next j tm1 = timeGetTime() - tm0 Call OutLog("f2_neg[" & i & "]:" & Chr(9) & tm1) Next i ' f2_negB For i = 1 To MaxI ' 多次测试 tm0 = timeGetTime() For j = 1 To MaxJ ' 重复运算几次延长时间,避免计时精度问题 Call f2_negB(bufD,DATASIZE) Next j tm1 = timeGetTime() - tm0 Call OutLog("f2_negB[" & i & "]:" & Chr(9) & tm1) Next i ' end btnTest.Enabled = True btnTestFull.Enabled = True End Sub Private Sub btnTest_Click() Call runTest(False) btnTest.SetFocus End Sub Private Sub btnTestFull_Click() Call runTest(True) btnTestFull.SetFocus End Sub Private Sub Form_Load() Dim i As Long ' 初始化 Randomize For i = 0 To DATASIZE * 4 - 1 bufS(i) = CInt(Rnd() * 512) - 128 ' 使数值在 [-128,383] 区间 Next i Exit Sub End Sub Private Sub Form_Resize() ' 是文本框自适应窗口尺寸 Call txtOut.Move(0,txtOut.Top,Me.ScaleWidth,Me.ScaleHeight - txtOut.Top) End Sub Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) ' End Sub
三、配置与编译
3.1 配置编译优化
步骤如下——
1.点击菜单栏 “工程”->“属性”,打开工程属性对话框。
2.点击“编译”,切换到“编译”页面。
3.点击选择“编译为本机代码”、“代码速度优化”。
4.点击“高级优化”,打开“高级优化”对话框。
5.勾选所有的复选框,点击“确定”关闭“高级优化”对话框。
6.点击“确定”关闭工程属性对话框。
获取编译器生成的汇编代码有助于分析程序性能。虽然VB6集成开发环境没有提供该功能,但可以通过替换“C2.exe”来获得汇编代码。详见——
http://sunh.hosp.ncku.edu.tw/~cww/html/q00545.html
获取VB编译后的LST文件
3.3 编译
虽然可以在开发环境中按F5运行,但它实际上是以解释方式运行的。
应该点击菜单栏 “文件”->“发布”,生成编译后的exe。
因现在已经用上了“C2.exe”补丁,所以在编译过程中会提醒保存lst文件。
四、测试结果
运行编译后的“noifVB6.exe”。在32位winXP上的测试结果——
== noif:VB6 == f0_if[1]: 2844 f0_if[2]: 2859 f0_if[3]: 2844 f1_iif[1]: 83422 f1_iif[2]: 83453 f1_iif[3]: 83422 f2_neg[1]: 1078 f2_neg[2]: 1063 f2_neg[3]: 1078 f2_negB[1]: 2125 f2_negB[2]: 2125 f2_negB[3]: 2140
在64位win7上的测试结果——
== noif:VB6 == f0_if[1]: 2839 f0_if[2]: 2824 f0_if[3]: 2839 f1_iif[1]: 90137 f1_iif[2]: 90137 f1_iif[3]: 90199 f2_neg[1]: 1061 f2_neg[2]: 1061 f2_neg[3]: 1061 f2_negB[1]: 2090 f2_negB[2]: 2090 f2_negB[3]: 2090
硬件环境——
cpu:Intel Core i3-2310M,2100 MHz
内存:DDR3-1066
源码下载——
http://files.cnblogs.com/zyl910/noifVB6.rar (建议阅读编译器生成的汇编代码,位于“FrmNoifVB6.lst”)