Einer der angegebenen Gründe für Assembler-Kenntnisse ist, dass man damit gelegentlich Code schreiben kann, der leistungsfähiger ist als der Code in einer höheren Sprache, insbesondere C. Ich habe aber auch schon oft gehört, dass, obwohl das nicht ganz falsch ist, die Fälle, in denen Assembler helfen kann eigentlich zur Generierung von leistungsfähigerem Code verwendet werden können, sind extrem selten und erfordern Expertenwissen und Erfahrung mit Assembler.
Diese Frage geht noch nicht einmal auf die Tatsache ein, dass Assembler-Anweisungen maschinenspezifisch und nicht portierbar sind, oder auf andere Aspekte von Assembler. Es gibt viele gute Gründe, Assembler zu kennen, abgesehen von diesem, natürlich, aber dies soll eine spezifische Frage sein, die nach Beispielen und Daten fragt, nicht ein ausgedehnter Diskurs über Assembler gegenüber höheren Sprachen.
Kann jemand etwas über spezifische Beispiele in welchen Fällen Assembler schneller ist als gut geschriebener C-Code mit einem modernen Compiler, und können Sie diese Behauptung mit Profilergebnissen belegen? Ich bin mir ziemlich sicher, dass es diese Fälle gibt, aber ich möchte wirklich genau wissen, wie esoterisch diese Fälle sind, da dies ein Punkt zu sein scheint, über den man streiten kann.
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Und nun wäre eine weitere Frage angebracht: Wann ist die Tatsache, dass Assembler schneller ist als C, tatsächlich von Bedeutung?
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Eigentlich ist es recht trivial, kompilierten Code zu verbessern. Jeder, der über solide Kenntnisse in Assembler und C verfügt, kann dies erkennen, indem er den erzeugten Code untersucht. Eine einfache Möglichkeit ist die erste Leistungsklippe, von der man herunterfällt, wenn man in der kompilierten Version keine freien Register mehr hat. Im Durchschnitt wird der Compiler bei einem großen Projekt weitaus besser abschneiden als ein Mensch, aber es ist nicht schwer, bei einem Projekt von angemessener Größe Leistungsprobleme im kompilierten Code zu finden.
19 Stimmen
Die kurze Antwort lautet eigentlich: Assembler ist siempre Der Grund dafür ist, dass man Assembler ohne C haben kann, aber man kann C nicht ohne Assembler haben (in der binären Form, die wir früher "Maschinencode" nannten). Das heißt, die lange Antwort ist: C-Compiler sind ziemlich gut darin, zu optimieren und über Dinge "nachzudenken", an die man normalerweise nicht denkt, also hängt es wirklich von Ihren Fähigkeiten ab, aber normalerweise können Sie den C-Compiler immer schlagen; es ist immer noch nur eine Software, die nicht denken und Ideen bekommen kann. Sie können auch portablen Assembler schreiben, wenn Sie Makros verwenden und geduldig sind.
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Ich bin ganz und gar nicht der Meinung, dass Antworten auf diese Frage "meinungsbasiert" sein müssen - sie können durchaus objektiv sein - es ist nicht so, als würde man versuchen, die Leistung der Lieblingssprachen zu vergleichen, für die jede von ihnen Stärken und Schwächen hat. Hier geht es darum, zu verstehen, wie weit uns Compiler bringen können und ab welchem Punkt es besser ist, sie zu übernehmen.
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Es ist nicht einmal immer der Fall, dass Sie etwas in Assembler umschreiben müssen, um die Vorteile der Assembler-Kenntnisse zu nutzen. Wenn Sie Ihren C-Algorithmus einfach in verschiedenen Formen neu kompilieren und die vom Compiler erzeugte Assemblerdatei beobachten, können Sie effizienteren Code in C schreiben.
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Ein esoterisches Beispiel: Suchen Sie im Internet nach
pclmulqdq crc. pclmulqdq ist eine spezielle Assembler-Anweisung. Die optimierten Beispiele benötigen etwa 500 Zeilen Assemblercode. Einige X86 haben auch einencrc32cAnweisung für einen bestimmten Fall von crc32. Benchmark-Ergebnisse für die Erzeugung von crc32 über ein 256MB (256*1024*1024) Byte-Array: c-Code mit Tabelle => 0,516749 sec, Assembler mit pcmuldq => 0,0783919 sec, c-Code mit crc32 intrinsic => 0,0541801 sec.30 Stimmen
Zu Beginn meiner beruflichen Laufbahn habe ich in einer Softwarefirma viel in C und Mainframe-Assembler geschrieben. Einer meiner Kollegen war, wie ich es nennen würde, ein "Assembler-Purist" (alles musste in Assembler sein), also wettete ich mit ihm, dass ich eine bestimmte Routine schreiben könnte, die in C schneller lief als das, was er in Assembler schreiben konnte. Ich habe gewonnen. Nachdem ich gewonnen hatte, sagte ich ihm, ich wolle eine zweite Wette abschließen - dass ich etwas in Assembler schneller schreiben könne als das C-Programm, das ihn bei der ersten Wette geschlagen hatte. Auch diese Wette habe ich gewonnen, was beweist, dass es mehr auf die Fähigkeiten des Programmierers ankommt als auf alles andere.
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@ValerieR Nun, Sie haben auch bewiesen, dass Ihr Assemblerprogramm schneller war als Ihr C-Programm :-) Vielleicht könnte man sagen, dass Sie unabhängig von Ihrem Kenntnisstand in der C-Programmierung wahrscheinlich ein Assembler-Programm schreiben können, das schneller ist?
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@RobertF: Wir lassen bei diesen Fragen oft den Teil "zu welchem Preis" weg. Ich kann schnelles C oder Assembler schreiben - manchmal ist das C billiger zu schreiben, und manchmal ist der Assembler billiger zu schreiben. Geschwindigkeit kommt oft von zwei Seiten: bessere Algorithmen oder Ausnutzung der Low-Level-Infrastruktur - Quicksort in C wird typischerweise schneller sein als Bubble Sort in Assembler. Aber wenn Sie identische Logik in beiden implementieren, bietet Ihnen der Assembler normalerweise Möglichkeiten, die Maschinenarchitektur besser auszunutzen als der Compiler - der Compiler ist universell einsetzbar, und Sie erstellen eine spezifische Anpassung für einen einzigen Anwendungsfall.
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Ich habe mehrere M68000-Ersetzungen für C-Funktionen (memset, snprintf usw.) geschrieben, die erheblich schneller (und immer noch sicherer) als ihre C-Pendants sind. Ich habe auch Testcode geschrieben, um zu überprüfen, dass es a) funktioniert und b) tatsächlich schneller ist.