Question

基于我之前的相关question，我发现在使用Enumerator类生成无限序列时存在巨大的性能差距。在我确实认为问题与Enumerable方法take和drop有关之前，但以下基准并未证实此声明。

创建自然数字生成器并在间隔中显示数字的示例（10e7-10,10e7＆gt;：

require 'benchmark'

nats_range = (1..Float::INFINITY)
nats_enum = Enumerator.new {|y| i=1; loop { y << i; i+=1 }}

puts "#{'_'*79+"\n"}Benchmarking Enumerable methods on Range ..."
puts Benchmark.measure { print nats_range.take(10**7).drop(10**7-10), "\n" }

puts "#{'_'*79+"\n"}Benchmarking Enumerable methods on Enumerator ..."
puts Benchmark.measure { print nats_enum.take(10**7).drop(10**7-10), "\n" }


$ ruby a.rb 
_______________________________________________________________________________
Benchmarking Enumerable methods on Range ...
[9999991, 9999992, 9999993, 9999994, 9999995, 9999996, 9999997, 9999998, 9999999, 10000000]
  1.570000   0.010000   1.580000 (  1.576761)
_______________________________________________________________________________
Benchmarking Enumerable methods on Enumerator ...
[9999991, 9999992, 9999993, 9999994, 9999995, 9999996, 9999997, 9999998, 9999999, 10000000]
 15.620000   0.020000  15.640000 ( 15.665156)

使用Enumerator的等效代码慢10倍！

我在这里问是否有人可以解释这个巨大的差异。我是否使用了不正确的枚举器？这是当前Ruby实现中的已知回归吗？

MRI Ruby 1.9.3p385

Answer 1

Enumerator基于Fiber s，您可以将其视为非常轻量级的线程。（实际上，它们是协程。）

Range使用succ进行迭代，使用<=来确定它是否已到达终点。

因此，您的Range示例使用了对Fixnum#succ和Fixnum#<=的2000万次方法调用，这两种方法都经过了大量优化，并且实际上或多或少地直接映射到对应的汇编指令。< / p>

您的Enumerator示例使用了2000万次调用Enumerator::Yielder#<<（谁知道它有多贵）和Fixnum#+ 以及 1000万{{1}上下文切换。我可以很容易地想象Fiber上下文切换比简单Fiber操作贵10倍。

Answer 2

我认为你没有问正确的问题。

如果您需要10个元素并且正在生成并存储100亿个元素，那么您的算法可能首先出现了问题。

此外，将Enumerator与Range进行比较是没有意义的，因为Range无法为您提供所寻求的答案。

运行微基准测试很有趣，但请记住，它们通常无意义。无论如何，这是我得到的更合理的限制。

class AllNumbers
  include Enumerable
  def each
    i = 0
    loop { yield i += 1 }
  end
end

custom = AllNumbers.new
enum = Enumerator.new do |y|
  i=0
  loop { y << i+=1 }
end
range = 1..Float::INFINITY
require 'fruity'

limit = 1000
compare do
  using_range        {  range.take(limit) }
  using_enumerator   {   enum.take(limit) }
  using_custom_class { custom.take(limit) }
end

结果让我感到有些惊讶：

using_custom_class is faster than using_range by 20.0% ± 10.0%
using_range is faster than using_enumerator by 70.0% ± 10.0%

我不会猜到这一点。实际上，Range#each未针对整数进行优化，而+=已经过优化。

Ruby Enumerator性能问题

2 个答案: