Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.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

... 91  92  93  94  95  96  97  98  99  [100]  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11463정성태3/15/201820228.NET Framework: 733. 스레드 간의 read/write 시에도 lock이 필요 없는 경우파일 다운로드1
11462정성태3/14/201823813개발 환경 구성: 354. HTTPS 호출에 대한 TLS 설정 확인하는 방법 [1]
11461정성태3/13/201826159오류 유형: 454. 윈도우 업데이트 설치 오류 - 0x800705b4 [1]
11460정성태3/13/201818262디버깅 기술: 112. windbg - 닷넷 메모리 덤프에서 전역 객체의 내용을 조사하는 방법
11459정성태3/13/201819479오류 유형: 453. Debug Diagnostic Tool에서 mscordacwks.dll을 찾지 못하는 문제
11458정성태2/21/201820431오류 유형: 452. This share requires the obsolete SMB1 protocol, which is unsafe and could expose your system to attack. [1]
11457정성태2/17/201824589.NET Framework: 732. C# - Task.ContinueWith 설명 [1]파일 다운로드1
11456정성태2/17/201830664.NET Framework: 731. C# - await을 Task 타입이 아닌 사용자 정의 타입에 적용하는 방법 [7]파일 다운로드1
11455정성태2/17/201819880오류 유형: 451. ASP.NET Core - An error occurred during the compilation of a resource required to process this request.
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11453정성태1/31/201820623오류 유형: 450. Azure Cloud Services(classic) 배포 시 "Certificate with thumbprint ... doesn't exist." 오류 발생
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11450정성태1/24/201836124Windows: 146. PowerShell로 원격 프로세스(EXE, BAT) 실행하는 방법 [1]
11449정성태1/23/201822785오류 유형: 449. 단위 테스트 - Could not load file or assembly 'Microsoft.VisualStudio.QualityTools.VideoRecorderEngine' or one of its dependencies. [1]
11448정성태1/20/201820866오류 유형: 448. Fakes를 포함한 단위 테스트 프로젝트를 빌드 시 CS0619 관련 오류 발생
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11438정성태1/17/201820148오류 유형: 446. Error CS0234 The type or namespace name 'ITuple' does not exist in the namespace
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