Question

我尝试使用Benchfella进行一些快速基准测试：

defmodule ConcatListBench do
  use Benchfella

  @a1 Enum.to_list(1..10_000)
  @a2 Enum.to_list(10_000..20_0000)

  bench "++" do
    @a1 ++ @a2
  end

  bench "Enum.concat" do
    Enum.concat(@a1, @a2)
  end
end

在运行时：

$ elixir -v
Erlang/OTP 19 [erts-8.0.2] [source] [64-bit] [smp:4:4] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false] [dtrace]
Elixir 1.4.0-dev (762e7de)

$ mix bench
Settings:
  duration:      1.0 s

## ConcatListBench
[10:01:09] 1/2: ++
[10:01:20] 2/2: Enum.concat

Finished in 14.03 seconds

## ConcatListBench
benchmark na iterations   average time
++           1000000000   0.01 µs/op
Enum.concat       50000   45.03 µs/op

问题是Enum.concat如果列表内部有it uses ++运算符，那么{4}可能会更慢（超过4k倍）？

我理解Enum.concat中的保护条款和模式匹配花费了一些时间，但基准显示出很大的差异，不是吗？

更新：这是由Constant Folding引起的，在编译时使用++进行连接，并且需要立即运行。所以基准测试不太现实。

Answer 1

简短回答：Constant Folding。

更长的答案：当Elixir编译为beam文件时，Elixir中的模块属性将替换为其文字值。例如，以下代码：

defmodule ConcatListBench do
  @a1 Enum.to_list(1..10)
  @a2 Enum.to_list(10..20)

  def plusplus, do: @a1 ++ @a2

  def concat, do: Enum.concat(@a1, @a2)
end

汇编为：

-module('Elixir.ConcatListBench').
... 
concat() ->
    'Elixir.Enum':concat([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10],
             [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]).

plusplus() ->
    [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10] ++
      [10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20].

Erlang编译器的sys_core_fold模块，它执行常量折叠优化evaluates ++ operations as much as possible at compile time。因为在这种情况下，两个列表都是文字，它可以完全消除函数调用并将其替换为结果列表。因此，在您的基准测试中，++函数只返回VM中已存在的列表。它与执行1 + 2一样快（也是常量折叠到3）：

...
bench "1 + 2" do
  1 + 2
end
...

## ConcatListBench
benchmark na iterations   average time
1 + 2        1000000000   0.01 µs/op
++           1000000000   0.01 µs/op
Enum.concat       50000   37.89 µs/op

更现实的基准是对Erlang编译器不会折叠的++进行间接调用：

def plus_plus(a, b), do: a ++ b

bench "++" do
  plus_plus(@a1, @a2)
end

这些是3次运行的输出：

## ConcatListBench
benchmark na iterations   average time
Enum.concat       50000   37.44 µs/op
++                50000   41.65 µs/op

## ConcatListBench
benchmark na iterations   average time
++                50000   36.07 µs/op
Enum.concat       50000   38.58 µs/op

## ConcatListBench
benchmark na iterations   average time
Enum.concat       50000   39.34 µs/op
++                50000   40.74 µs/op

实际上，如果你的列表在编译时不是常量，那么两种方式都一样快。我希望Enum.concat稍微慢一点（特别是对于小列表），因为它比++做的工作多一点。

为什么在连接列表时Enum.concat比++慢得多？

1 个答案: