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.NET Framework: 768. BenchmarkDotNet으로 Span<T> 성능 측정 [링크 복사], [링크+제목 복사],
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정성태 (techsharer at outlook.com)
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BenchmarkDotNet으로 Span<T> 성능 측정

BenchmarkDotNet으로,

BenchmarkDotNet 라이브러리 소개
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11547

(하다 보니 재미있어서) 이번에는 지난 글의 Span 타입의 성능을 다시 측정해 봤습니다. ^^

C# - System.Span<T> 성능
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11535

Benchmark 소스 코드는 다음과 같은데,

using BenchmarkDotNet.Attributes;
using BenchmarkDotNet.Running;
using System;
using System.Runtime.InteropServices;

namespace spanBenchmark
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            BenchmarkRunner.Run<LoopTest>();
        }
    }

    public class LoopTest
    {
        private byte[] data;

        [Params(1000, 10000)]
        public int N;

        [GlobalSetup]
        public void Setup()
        {
            data = new byte[N];
            new Random(42).NextBytes(data);
        }

        [Benchmark]
        public void ForLoopTest()
        {
            MyLoop.ForLoop(data);
        }

        [Benchmark]
        public void SpanLoopTest()
        {
            MyLoop.SpanLoop(data);
        }

        [Benchmark]
        public void PtrLoopTest()
        {
            MyLoop.PtrLoop(data);
        }
    }


    class MyLoop
    {
        public static int ForLoop(byte[] buffer)
        {
            int sum = 0;

            for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
            {
                sum += buffer[i];
            }

            return sum;
        }

        public static int SpanLoop(byte[] buffer)
        {
            Span<byte> span = buffer;
            int sum = 0;
            for (int i = 0; i < span.Length; i++)
            {
                sum += span[i];
            }
            return sum;
        }

        public static unsafe int PtrLoop(byte[] buffer)
        {
            int sum = 0;

            fixed (byte* ptr = buffer)
            {
                for (int i = 0; i < buffer.Length; i++)
                {
                    sum += *(ptr + i);
                }
            }
            return sum;
        }
    }
}

보는 바와 같이 이번에는 Params와 GlobalSetup 특성도 사용해 봤습니다. ^^ 다음은 그 결과입니다.

// * Summary *

BenchmarkDotNet=v0.10.14, OS=Windows 10.0.17134
Intel Core i5-4670 CPU 3.40GHz (Haswell), 1 CPU, 4 logical and 4 physical cores
.NET Core SDK=2.2.0-preview1-007877
  [Host]     : .NET Core 2.1.0 (CoreCLR 4.6.26515.07, CoreFX 4.6.26515.06), 64bit RyuJIT
  DefaultJob : .NET Core 2.1.0 (CoreCLR 4.6.26515.07, CoreFX 4.6.26515.06), 64bit RyuJIT


       Method |     N |       Mean |     Error |    StdDev |
------------- |------ |-----------:|----------:|----------:|
  ForLoopTest |  1000 |   435.1 ns |  7.530 ns |  8.370 ns |
 SpanLoopTest |  1000 |   447.5 ns |  3.363 ns |  2.808 ns |
  PtrLoopTest |  1000 |   435.2 ns |  3.598 ns |  3.004 ns |
  ForLoopTest | 10000 | 4,300.5 ns | 37.432 ns | 35.013 ns |
 SpanLoopTest | 10000 | 4,416.1 ns | 82.525 ns | 73.156 ns |
  PtrLoopTest | 10000 | 4,296.7 ns | 28.328 ns | 26.498 ns |

Params 특성에 따라 N에 따른 배열의 크기가 1000, 10000인 경우로 나뉘어 측정이 되었습니다. 이번 결과에서도 확인이 되지만 공용 indexer 속성을 통해 제공하는 Span 타입의 액세스가,

Span<byte> span = buffer;
int sum = 0;
for (int i = 0; i < span.Length; i++)
{
    sum += span[i];
}

배열 인스턴스로 다루는 것과 비교해도 밀리지 않는 성능을 보이고 있습니다.




참고로 BenchmarkDotNet은 테스트 이후의 결과물을 \bin\Release\ 폴더 하위에 \BenchmarkDotNet.Artifacts\results 폴더로 csv, html, md 파일 포맷으로 함께 출력해 줍니다.

또한 RPlotExporter 특성을 적용해 주면,

[RPlotExporter]
public class LoopTest
{
    ...[생략]...
}

다양한 그래픽 출력을 해주는 R 스크립트 파일을 \results 폴더에 생성해 줍니다. 이 파일을 실행해 보고 싶다면 다음의 글에 따라 구성을 하면 됩니다.

BenchmarkDotNet에서 생성한 BuildPlots.R 파일을 실행하는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11549




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 6/13/2018]

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댓글 작성자
 



2020-10-07 09시31분
[HelloWorld] 안녕하세요. 글 잘 읽고 갑니다. 해당 내용 기반으로 성능 테스트를 해보니 위와 같은 결과가 나오지 않아서요. 실행환경은 .Net Framework 4.7, WPF Proejct입니다.
저의 경우는 SpanLoopTest의 속도가 2배가까이 느린걸로 나왔네요. 코드는 위와 동일하게 사용했습니다.!

| Method | N | Mean | Error | StdDev |
|------------- |------ |-----------:|---------:|---------:|
| ForLoopTest | 1000 | 311.9 ns | 1.77 ns | 1.66 ns |
| SpanLoopTest | 1000 | 933.4 ns | 4.00 ns | 3.74 ns |
| PtrLoopTest | 1000 | 328.6 ns | 6.33 ns | 7.54 ns |
| ForLoopTest | 10000 | 3,061.8 ns | 15.41 ns | 13.66 ns |
| SpanLoopTest | 10000 | 9,336.1 ns | 72.35 ns | 67.67 ns |
| PtrLoopTest | 10000 | 3,233.0 ns | 41.69 ns | 38.99 ns |
[guest]
2020-10-07 09시56분
(본문에 언급해 두었던) 아래의 글에 이미 설명을 했었습니다.

C# - System.Span<T> 성능
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/11535
정성태

... [61]  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12101정성태1/5/202011105.NET Framework: 876. C# - PEB(Process Environment Block)를 통해 로드된 모듈 목록 열람
12100정성태1/3/20209130.NET Framework: 875. .NET 3.5 이하에서 IntPtr.Add 사용
12099정성태1/3/202011414디버깅 기술: 151. Windows 10 - Process Explorer로 확인한 Handle 정보를 windbg에서 조회 [1]
12098정성태1/2/202011020.NET Framework: 874. C# - 커널 구조체의 Offset 값을 하드 코딩하지 않고 사용하는 방법 [3]
12097정성태1/2/20209586디버깅 기술: 150. windbg - Wow64, x86, x64에서의 커널 구조체(예: TEB) 구조체 확인
12096정성태12/30/201911588디버깅 기술: 149. C# - DbgEng.dll을 이용한 간단한 디버거 제작 [1]
12095정성태12/27/201912928VC++: 135. C++ - string_view의 동작 방식
12094정성태12/26/201911092.NET Framework: 873. C# - 코드를 통해 PDB 심벌 파일 다운로드 방법
12093정성태12/26/201911134.NET Framework: 872. C# - 로딩된 Native DLL의 export 함수 목록 출력파일 다운로드1
12092정성태12/25/201910540디버깅 기술: 148. cdb.exe를 이용해 (ntdll.dll 등에 정의된) 커널 구조체 출력하는 방법
12091정성태12/25/201912075디버깅 기술: 147. pdb 파일을 다운로드하기 위한 symchk.exe 실행에 필요한 최소 파일 [1]
12090정성태12/24/201910710.NET Framework: 871. .NET AnyCPU로 빌드된 PE 헤더의 로딩 전/후 차이점 [1]파일 다운로드1
12089정성태12/23/201911428디버깅 기술: 146. gflags와 _CrtIsMemoryBlock을 이용한 Heap 메모리 손상 여부 체크
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