ターミナルでコンパイル、実行したものと.shファイルでコンパイル、実行したものの速度が違う

前提・実現したいこと

c++で書いたファイルをターミナル上でコンパイルして実行した時と、.shファイルを作成し、コンパイル、実行を自動で行った時に終了時間が目に見える形で遅くなってしまっています。
どういったところに原因があるのか見当がつかず、困っています。

//test.cpp
#include <iostream>
#include <vector>
#include <time.h>     // for clock()
int main()
{
    std::cout << "clock():\n";
    for (int i = 0; i < 10; ++i) {
        std::vector<int> v;         // int 型動的配列
        clock_t start = clock();    // スタート時間
        const int N = 1000*100;    //  10万回
        for (int i = 0; i < N; ++i) {
            v.push_back(i);              // 末尾に i を追加
        }
        clock_t end = clock();     // 終了時間
        std::cout << "duration = " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "sec.\n";
    }
    return 0;
}

こちらのコードをターミナル上で実行すると、

$ g++ test.cpp
$ ./a.out

//実行結果
clock():
duration = 0.000552sec.
duration = 0.000132sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.000129sec.
duration = 0.00013sec.
duration = 0.000129sec.

となります。

//test.sh
g++ test.cpp
./a.out

こちらのshファイルを実行すると、

//実行結果
clock():
duration = 0.003828sec.
duration = 0.004294sec.
duration = 0.004214sec.
duration = 0.004259sec.
duration = 0.003939sec.
duration = 0.004081sec.
duration = 0.003952sec.
duration = 0.003898sec.
duration = 0.003784sec.
duration = 0.003933sec.

となります。

時間のかかり方が明らかに違うので、原因はどこにあるのかと困っています。

追記

環境に関して何も示しておらずすみませんでした。
Mac環境で動作させていています。
macOS Catalina 10.15.1

dameo

2019/11/14 09:54

同じコードを試しにやってみましたが、どちらもdurationは15ms程度で有意な差はありませんでした。情報まで。

ktak

2019/11/14 09:58

なるほど、、ありがとうございます

dodox86

2019/11/14 12:03

どんな環境で実行されているのでしょうか。Linuxだとは思いますが、質問文中に編集、追記するかたちでご提示ください。

pepperleaf

2019/11/14 12:47

.shで作られた a.out をターミナル(?)で実行した場合、どうなるのでしょうか? また、その逆は? (./a.out のみのファイル)

dodox86

2019/11/15 04:57

macOSということですが、正確に示してください。Catalinaですか。それとも前のMojaveなどですか。

dameo

2019/11/15 05:05

macとか使ったことないので知りませんが、timeコマンドとかが使えたら、user/systemがそのプロセスで消費した時間が見れます。system消費時間でも変化があるようなら、これもmacで使えるかどうか知りませんが、straceなどの手段でシグナル経由のシステムコール？などに違いがないか調べるかもしれません。user消費時間に違いがあったらお手上げです。どちらも違わなければ、他のプロセスの影響なので、環境依存的なものを調べるかなぁ…。

行動規範の内容に同意します

回答3件

ベストアンサー

ターミナル上のシェルから実行するのとシェルスクリプト内から実行するのでは、シェルスクリプト自体がプロセスになってその子プロセスとしてa.outが実行される（ターミナル上のシェルからみて孫プロセスになる）点が異なり、そのことでプロセスのCPU割り当て時間が有意に変わったりするのではないか、などと思いましたが、Ubuntu16.04 64ビット(VirtualBox)上で試したところでは変わりませんでした。

テスト結果の例です。

bash
1# シェルのプロセスIDを表示
2user01@ubuntu1604-x64:~$ echo $$
32734
4
5# シェルスクリプトの内容を表示
6user01@ubuntu1604-x64:~$ cat t2sh.sh
7echo $$
8g++ t2.cpp -o t2;./t2
9
10# シェルスクリプト内の同様のコマンドラインで実行
11user01@ubuntu1604-x64:~$ g++ t2.cpp -o t2;./t2
12clock():
13duration = 0.002116sec.
14duration = 0.001884sec.
15duration = 0.002169sec.
16duration = 0.002199sec.
17duration = 0.002063sec.
18duration = 0.00194sec.
19duration = 0.001941sec.
20duration = 0.002111sec.
21duration = 0.00193sec.
22duration = 0.002033sec.
23
24# シェルスクリプトで、子プロセスとして実行
25user01@ubuntu1604-x64:~$ ./t2sh.sh
2622443
27clock():
28duration = 0.002174sec.
29duration = 0.00192sec.
30duration = 0.001945sec.
31duration = 0.002022sec.
32duration = 0.001909sec.
33duration = 0.002016sec.
34duration = 0.002064sec.
35duration = 0.002146sec.
36duration = 0.002177sec.
37duration = 0.002103sec.
38user01@ubuntu1604-x64:~$
39
40# シェルスクリプトで、かつ自シェルで実行
41user01@ubuntu1604-x64:~$ . ./t2sh.sh
422734
43clock():
44duration = 0.002229sec.
45duration = 0.002118sec.
46duration = 0.001977sec.
47duration = 0.002075sec.
48duration = 0.002064sec.
49duration = 0.002102sec.
50duration = 0.002095sec.
51duration = 0.002091sec.
52duration = 0.002062sec.
53duration = 0.002039sec.
54user01@ubuntu1604-x64:~$

回答にはなっていませんが、ご参考まで。

投稿2019/11/14 12:40

dodox86

総合スコア9183

dodox86さんのやり方を参考にしたところ、同じ速度で実行することができました。

$ . ./test.sh
で実行したところ、

clock():
duration = 0.000556sec.
duration = 0.000156sec.
duration = 0.000163sec.
duration = 0.000159sec.
duration = 0.000159sec.
duration = 0.00016sec.
duration = 0.000156sec.
duration = 0.000157sec.
duration = 0.000157sec.
duration = 0.000156sec.

となり、早くなりました。

プロセスの仕組みなど、勉強します。

投稿2019/11/15 05:12

ktak

総合スコア13