借助ChatGPT，程序性能提升了20倍！！！

博客首发于：www.weeco.tech/32a1d40ac71…

在之前的探究中，我们已经认识到，不同语言之间的执行效率相差很大。所以，就诞生了这么一个想法，把某些bash运维脚本，用C重写一遍以此来提升运维系统的执行效率。

实验环境

虚拟机：host-CPU直通 Linux CentOS 8.5.2111

CPU：Intel(R) Core(TM) i7-10700K CPU @ 3.80GHz

gcc版本：8.5.0-4

bash版本：4.4.20

实验流程

有那么一个bash运维脚本，用于获取并计算内存总量、剩余内存使用量等信息，具体代码如下：

mem_total=`cat /proc/meminfo | grep MemTotal | awk -F" " '{print $2}'`
mem_free=`cat /proc/meminfo | grep MemFree | awk -F" " '{print $2}'`
mem_available=`cat /proc/meminfo | grep MemAvailable| awk -F" " '{print $2}'`
mem_used=`expr ${mem_total} - ${mem_available}`
​
mem_total=`expr ${mem_total} * 1024`
mem_used=`expr ${mem_used} * 1024`
mem_free=`expr ${mem_free} * 1024`
​
echo "mem_total:$mem_total, mem_free:$mem_free, mem_available:$mem_available, mem_used:$mem_used"

我们利用ChatGPT，输入如上的代码，并添加一句"将这段bash脚本转换为C语言代码"，ChatGPT就会返回我们所需要的C语言代码。

如上内容，转换为C语言代码后的具体内容如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
​
int main() {
    FILE *meminfo;
    char line[128];
    unsigned long mem_total = 0, mem_free = 0, mem_available = 0, mem_used = 0;
​
    meminfo = fopen("/proc/meminfo", "r");
    if (meminfo == NULL) {
        printf("Error opening /proc/meminfo\n");
        return 1;
    }
​
    while (fgets(line, sizeof(line), meminfo)) {
        if (sscanf(line, "MemTotal: %lu kB", &mem_total) == 1) {
            mem_total *= 1024;
        } else if (sscanf(line, "MemFree: %lu kB", &mem_free) == 1) {
            mem_free *= 1024;
        } else if (sscanf(line, "MemAvailable: %lu kB", &mem_available) == 1) {
            mem_used = mem_total - (mem_available * 1024);
            mem_available *= 1024;
        }
    }
​
    fclose(meminfo);
​
    printf("mem_total:%lu, mem_free:%lu, mem_available:%lu, mem_used:%lu\n",
           mem_total, mem_free, mem_available, mem_used);
​
    return 0;
}

利用gcc编译器对该代码进行编译，具体编译指令为gcc get_mem_info.c -O3 -o get_mem_info得到可运行的二进制文件。

为了更好地比较两份代码执行时间的差异，通过如下bash脚本进行耗时统计：

start_timestamp=$(date +%s%N)
[linux command]
end_timestamp=$(date +%s%N)
duration=$((($end_timestamp - $start_timestamp)/1000))
echo "duration - $duration"

同时我们统计了计时bash代码自身的耗时，最终的代码执行耗时统计单元代码如下：

start_timestamp=$(date +%s%N)
bash get_mem_info.sh
end_timestamp=$(date +%s%N)
duration=$((($end_timestamp - $start_timestamp)/1000))
echo "bash duration - $duration us"
​
start_timestamp=$(date +%s%N)
./get_mem_info
end_timestamp=$(date +%s%N)
duration=$((($end_timestamp - $start_timestamp)/1000))
echo "c exe duration - $duration us"
​
start_timestamp=$(date +%s%N)
end_timestamp=$(date +%s%N)
duration=$((($end_timestamp - $start_timestamp)/1000))
echo "time calc duration - $duration us"

mem_total:16573603840, mem_free:14469136384, mem_available:14795940, mem_used:1422561280
bash duration - 11592 us
mem_total:16573603840, mem_free:14468235264, mem_available:15150473216, mem_used:1423130624
c exe duration - 1179 us
time calc duration - 682 us

即get_mem_info.sh执行耗时约为(11592 - 682)us = 10.910ms，由C语言编译成的二进制文件get_mem_info耗时约为(1179 - 682)us = 0.497ms，两者耗时比超过20倍！用图的形式看两者的差异会更明显。

结论

ChatGPT是个好帮手，利用这个好帮手，通过将运维脚本中大量低效（相比C/C++等编译型语言）的bash和perl脚本转换为C/C++代码，势必会减少运维管理的资源开销，从而提升服务器的计算能效。