为什么cgo的性能这么慢？我的测试代码有问题吗？

Question

我正在做一个测试：比较cgo和纯Go函数的执行时间，每个函数运行一亿次。与Golang函数相比，cgo函数需要更长的时间，我对此结果感到困惑。我的测试代码是：

package main

import (
    "fmt"
    "time"
)

/*
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

void show() {

}

*/
// #cgo LDFLAGS: -lstdc++
import "C"

//import "fmt"

func show() {

}

func main() {
    now := time.Now()
    for i := 0; i < 100000000; i = i + 1 {
        C.show()
    }
    end_time := time.Now()

    var dur_time time.Duration = end_time.Sub(now)
    var elapsed_min float64 = dur_time.Minutes()
    var elapsed_sec float64 = dur_time.Seconds()
    var elapsed_nano int64 = dur_time.Nanoseconds()
    fmt.Printf("cgo show function elasped %f minutes or \nelapsed %f seconds or \nelapsed %d nanoseconds\n",
        elapsed_min, elapsed_sec, elapsed_nano)

    now = time.Now()
    for i := 0; i < 100000000; i = i + 1 {
        show()
    }
    end_time = time.Now()

    dur_time = end_time.Sub(now)
    elapsed_min = dur_time.Minutes()
    elapsed_sec = dur_time.Seconds()
    elapsed_nano = dur_time.Nanoseconds()
    fmt.Printf("go show function elasped %f minutes or \nelapsed %f seconds or \nelapsed %d nanoseconds\n",
        elapsed_min, elapsed_sec, elapsed_nano)

    var input string
    fmt.Scanln(&input)
}

结果是：

cgo show function elasped 0.368096 minutes or 
elapsed 22.085756 seconds or 
elapsed 22085755775 nanoseconds

go show function elasped 0.000654 minutes or 
elapsed 0.039257 seconds or 
elapsed 39257120 nanoseconds

结果表明，调用C函数比Go函数要慢。我的测试代码有问题吗？

我的系统是：mac OS X 10.9.4（13E28）

Answer 1

正如您所发现的那样，通过CGo调用C / C
++代码的开销相当大。因此，一般而言，最好是尽量减少拨打CGo的次数。对于上面的示例，与其在循环中重复调用CGo函数，不如将循环向下移动到C。

Go运行时如何设置其线程可能会破坏许多C代码的期望，有很多方面：

1. Goroutine在相对较小的堆栈上运行，通过分段堆栈（旧版本）或复制（新版本）来处理堆栈增长。
2. Go运行时创建的线程可能无法与libpthread的线程本地存储实现正确交互。
3. Go运行时的UNIX信号处理程序可能会干扰传统的C或C ++代码。
4. Go重用OS线程来运行多个Goroutine。如果C代码调用了阻塞系统调用或以其他方式独占了线程，则可能对其他goroutine有害。

由于这些原因，CGo选择了在传统堆栈中设置的单独线程中运行C代码的安全方法。

如果您来自Python之类的语言，那么用C重写代码热点作为加速程序的一种方法并不少见，您会失望的。但是，与此同时，等效的C和Go代码之间的性能差距要小得多。

通常，我保留使用CGo与现有库进行接口，可能还使用小型C包装函数，这些函数可以减少我需要从Go进行的调用次数。