提高本地服务器上 php 的性能

Question

我安装了 XAMPP，几乎使用默认配置。

一般来说，性能并不是什么大问题，因为我主要使用 PHP 来运行网页和小型 Web 应用程序。等待几秒钟的页面并不罕见。

然而，我最近处理了 Project Euler 中的问题，并决定用 PHP 来解决。

尽我所能，我无法让我的代码在不到 1 分 1 秒的时间内运行（从近 3 分钟优化而来），我感到非常尴尬，特别是考虑到 Pjt Euler 上的大多数海报报告的时间为 1-3 秒。 （#7，找到第 10001 个素数）

我将代码移植到 C#，眨眼间就完成了相同的任务。 0.4秒。相同的算法，代码中唯一显着的区别是我使用 C# 中的 List 来替换 PHP 中使用的数组。

虽然我确实期望 C# 的性能优于 php，但这种差异让我怀疑存在严重的配置问题，但我不知道该去哪里查找。

造成这种糟糕表现的原因可能是什么？

---

编辑：这是代码：

在 PHP 中：

/*
  * Project Euler #7:
  * By listing the first six prime numbers: 2, 3, 5, 7, 11, and 13, we can see that the 6th prime is 13.
  * What is the 10001st prime number?
  */

ini_set('max_execution_time', 300);  
echo "start time:" . date("i:s:u") . "<br />";
function isPrime($number, $prevPrimes)
{       
    foreach ($prevPrimes as $key =>$prime)
    {
        if ($prime == 1)
        {
            continue;
        }
        elseif ($number % $prime == 0)
        {
            return 0;
        }
    }
    // If we get to here, $number is prime
    return $number; 
}
$primes = array();
$i = 0;
$nbPrimes = 0;
while ($nbPrimes <10001)
{
    $i++;
    if ($i % 2 != 0)
    {
        $result = isPrime($i, $primes);

        if ($result != 0)
        {
            $primes[] = $i;
            $nbPrimes++;
        }
    }
}
echo "#$nbPrimes: $result<br>";

echo "End time:" . date("i:s:u") . "<br />";

在 C# 中：

public static void RunSnippet()
{
    Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
    stopwatch.Start();

    List<int> primes = new List<int>();
    int i = 0;
    int nbPrimes = 0;
    int result =0;
    while (nbPrimes <10001)
    {
        i++;
        if (i % 2 != 0)
        {
            result = isPrime(i, primes);

            if (result != 0)
            {
                primes.Add(i);
                nbPrimes++;
            }
        }
    }
    stopwatch.Stop();
    Console.WriteLine("Time elapsed: {0}",
    stopwatch.Elapsed);
    Console.WriteLine ("#" + nbPrimes + ": " + result.ToString());
}
public static int isPrime(int number, List<int> prevPrimes)
{
    foreach (int prime in prevPrimes)
    {
        if (prime == 1)
        {
            continue;
        }
        else if (number % prime == 0)
        {
            return 0;
        }
    }
    // If we get to here, number is prime
    return number;  
}   

Answer 1

“使用数学的力......”！只是抛出一些毫无意义的代码。以下是可以提高性能的几点。

• 为什么你使用数组来匹配数字？

• 因此 foreach 函数无效 - 循环应在 floor(sqrt(number))

  处结束

  示例：sqrt(64) = 8 ->所有素数除法器都是从 1 到 8。其他的将是它们的乘积（ 32 = 4 x 8 = 2x2x2x2x2 ）

• 使用公式跳转到下一个可能的质数

  数学：

  可被 2 - 2、4、6、8、10、12 整除的数字 -> 2k+1 = 2x1+1 = 3, 5, .....

  可被 3 - 3、6、9、12 整除的数字 ->我们已经有 6 和 12，所以 3, 9, 15, 21 -> 3(2k-1) = 3(2x1-1) = 3, 9, ...

这里有一些 来自 href="http://projecteuler.net/profile/hk.png" rel="nofollow">hk admin at project euler

isPrime ( number )
{
    if ( number == 1 )      return false
    elseif ( number < 4 )       return true
    elseif ( number % 2 == 0 )  return false
    elseif ( number < 9 )       return true
    elseif ( number % 3 == 0 )  return false
    else
        r = floor ( sqrt ( number ) ) 
    f = 5
    while ( f <= r )
    {
        if ( number % f == 0 ) return false
        if ( number % ( f + 2 ) == 0 ) return false
        f = f + 6
    }
    return true
}

PS

关于执行速度的差异 - PHP 是解释性语言，要在浏览器中查看结果，您需要运行 3 个程序 - 浏览器、服务器、php 解释器。您发出一个 http 请求，服务器调用 php（可能还调用一些其他内容，例如日志记录），php 读取脚本并执行它。步骤比 C# 多得多。

在 C# 中，执行编译后的代码。

Answer 2

最终编辑

这是来自 Bakudan 逻辑的 PHP 代码，它返回以下结果：

start time:44:25:000000
#10001: 104759
End time:44:26:000000

代码：

<?php
echo "start time:" . date("i:s:u") . "\n";

function isPrime($number, &$primes)
{
    if ($number === 1) return false;
    elseif ($number %2 === 0) return false;
    elseif ($number < 4) return true;
    elseif ($number < 9) return true;
    elseif ($number %3 === 0) return false;
    else $r = floor(sqrt($number));

    $f = 5;
    while ($f <= $r) {
        if ($number % $f ===0) return false;
        if ($number % ($f+2) === 0) return false;
        $f = $f + 6;
    }

    return true;
}

$primes = array();
$nbPrimes = $i = 0;
while ($nbPrimes < 10001)
{
    $i++;
    if (isPrime($i, $primes) !== false)
    {
        $primes[] = $i;
        $nbPrimes++;
    }
}
echo "#$nbPrimes: " . end($primes) . "\n";
echo "End time:" . date("i:s:u") . "\n";

Bakudan 给了我伪代码，我刚刚翻译并为 OP 编写了它上面的脚本。

---

编辑2

我稍微清理了代码，没有改进任何东西，可能会增强“可读性”。但是，是的，我认为这是使用 PHP 所能得到的最好的结果，在没有 apache 的 i7 上，它只需要 5 秒。

    <?php
    echo "start time:" . date("i:s:u") . "\n";

    function isPrime($number, &$primes)
    {
        foreach($primes as $prime) {
            if ($number % $prime === 0 && $prime > 1)
                    return false;
        }
    }

    $primes = array();
    $nbPrimes = $i = 1;
    while ($nbPrimes <= 10001)
    {
        if ($i % 2 !== 0 && isPrime($i, $primes) !== false)
        {
            $primes[] = $i;
            $nbPrimes++;
        }
        $i++;
    }
    echo "#$nbPrimes: " . end($primes) . "\n";
    echo "End time:" . date("i:s:u") . "\n";

---

编辑

通过将$prime === 1移动到同一中的$number % $prime检查之后，又敲了一秒>if 语句。

start time:29:40:000000
#10001: 104743
End time:29:45:000000

---

采用 Hannes 建议的严格检查和传递数组作为参考，加上我自己的一些调整（修改函数内的数组）：

ini_set('max_execution_time', 300);
echo "start time:" . date("i:s:u") . "\n";

function isPrime($number, &$prevPrimes)
{
   foreach ($prevPrimes as $prime) {
        if ($number % $prime === 0 && $prime !== 1)
        {
            return false;
        }
    }

    // If we get to here, $number is prime
    $prevPrimes[] = $number;
    return $number;
}

$primes = array();
$i = 0;
$nbPrimes = 0;
while ($nbPrimes < 10001)
{
    $i++;
    if ($i % 2 !== 0)
    {
        $result = isPrime($i, $primes);

        if ($result !== 0)
        {
            $nbPrimes++;
        }
    }
}
echo "#$nbPrimes: $result\n";

echo "End time:" . date("i:s:u") . "\n";

最终结果是：

start time:52:08:000000
#10001: 104743
End time:52:15:000000

VS 你的代码：

start time:50:44:000000
#10001: 104743
End time:51:17:000000

这是一个很好的改进，但没有像 C# 那样的东西展示编译语言的力量:)

Answer 3

虽然我确实期望 C# 能够表现出色
php，这个差异让我想到
怀疑严重的配置问题，
但我不知道去哪里看。

启动 PHP 引擎会给网络服务器带来一些开销。 PHP 的加载方式（例如，在服务器启动时作为模块加载或为每个.php 请求按需加载）决定了涉及多少开销。然后在 Windows 上有两种可用的 PHP 变体：线程安全的和非线程安全的，后者据称更快。

如果是 XAMPP 配置问题，我认为您可以通过在网络服务器上运行测试 3 次并记下平均时间来隔离它。然后通过 PHP CLI 运行相同的脚本 3 次并记下平均值。如果差异很明显，那么您可能会责怪 XAMPP。您应该能够在 XAMPP 安装文件夹内的某个位置找到 PHP CLI 二进制文件。

在我的系统上，我得到以下结果：

PHP-CLI:            #10001: 104743 -- Time taken: 30.25 second(s)
PHP on IIS/FastCGI: #10001: 104743 -- Time taken: 29.89 second(s)
PHP on Apache/CGI:  #10001: 104743 -- Time taken: 29.93 second(s)

没有太大区别 - 我宁愿优化代码。

编辑

同一台机器，除了执行时间之外，使用此修改后的代码将执行时间从约 30 秒缩短到约 5.85 秒。唯一值得一提的是，我使用了全局数组，而不是每次调用 isPrime 函数时都按值传递（准确地说是 104743 次）。通过引用传递数组也会导致类似的执行时间，相差 1 秒。比较运算符只缩短了一两秒，但幅度不大。

/*
 * Project Euler #7:
 * By listing the first six prime numbers: 2, 3, 5, 7, 11, and 13, we can see that the 6th prime is 13.
 * What is the 10001st prime number?
 */
ini_set('max_execution_time', 300);  
$t0 = microtime(true);
$primes = array();
function isPrime($number)
{       
    global $primes;
    foreach ($primes as $prime)
    {
        if ($prime === 1)
        {
            continue;
        }
        elseif ($number % $prime === 0)
        {
            return 0;
        }
    }
    return $number; 
}
$i = 0;
$nbPrimes = 0;
while ($nbPrimes < 10001)
{
    $i++;
    if ($i % 2 !== 0)
    {
        $result = isPrime($i);
        if ($result !== 0)
        {
            $primes[] = $i;
            $nbPrimes++;
        }
    }
}
$t1 = microtime(true);
echo sprintf('#%d: %d -- Time taken: %.2f second(s)', $nbPrimes, $result, $t1 - $t0);