8
(defun billion-test () 
  (setq i 0) 
  (loop while (< i 100) do 
    (setq i (+ i 1)))) 
(billion-test) 
(print "done")

我有上面的Lisp代码简单地循环到十亿。问题是它真的很
慢。比我写过的任何琐碎程序都要慢。这些是
使用我拥有的解释器(gcl 和 clisp)运行所需的时间。

                       Compiled  Uncompiled
GNU Common Lisp(gcl)    270-300s  900-960s
Clisp                   280-300s  960-1647s

我使用此 Python 代码来计算时间,并使用系统时间 进行Clisp近似计算,因为您无法从命令提示符运行它。
gcl

import sys
import time
import os

start=time.time()
os.system(" ".join(sys.argv[1:]))
stop=time.time()

print "\n%.4f seconds\n"%(stop-start)

以下是与其他语言的 while 循环的比较:

Kawa scheme     220.3350s
Petite chez     112.827s
C#              1.9130s
Ruby            31.045s
Python          116.8600s        113.7090s(optimized)
C               2.8240s          0.0150s(optimized)
lua             84.6970s

我的假设是这loop while <condition> do相当于Lisp一个while
循环。我对此有些怀疑1647s(25+ min),当时我正在看一些东西,
它可能会减慢执行速度,但几乎800s?我不知道。
这些结果令人难以置信。根据Norvig Lisp
的说法, 它的速度是 3 到 85 倍Python。从我得到的情况来看,对这种缓慢执行最合乎逻辑的解释
是存在某种 会减慢大型迭代的错误。怎么样,你问,我不知道?Sooo,我的问题是,为什么这么慢有没有其他人得到这样的东西?ClispgclWindows

更新 1:
我运行了 Joswigs 的程序并得到了这些结果:

      compiled   uncompiled
gcl    0.8s       12mins
clisp  5mins      18mins

gcl编译程序很好,clisp但是给出了这个警告:

;; Compiling file C:\mine\.cl\test.cl ...
WARNING: in BILLION-TEST in lines 1..8 : FIXNUM-SAFETY is not a 
valid OPTIMIZE quality.
 0 errors, 1 warning
;; Wrote file C:\mine\.cl\test.fas

     ;; clisp
     [2]> (type-of 1000000000)
     (INTEGER (16777215))

     ;;gcl
     (type-of 1000000000)
      FIXNUM

猜猜这可能是它花了一分钟多的原因。

更新 2:
我想我会再次尝试使用另一种实现,以确认
它确实bignum是减慢速度的比较。我获得sbcl
了 windows 并再次运行程序:

 * (print most-positive-fixnum)
   536870911

 * (compile-file "count-to-billion.cl")
   ; compiling file "C:/mine/.cl/count-to-billion.cl"
   (written 09 OCT 2013 04:28:24 PM):
   ; compiling (DEFUN BILLION-TEST ...)
   ; file: C:/mine/.cl/count-to-billion.cl
   ; in: DEFUN BILLION-TEST
   ;     (OPTIMIZE (SPEED 3) (SAFETY 0) (DEBUG 0) (FIXNUM-SAFETY 0))
   ;
   ; caught WARNING:
   ;   Ignoring unknown optimization quality FIXNUM-SAFETY in:
   ;    (OPTIMIZE (SPEED 3) (SAFETY 0) (DEBUG 0) (FIXNUM-SAFETY 0))

 * (load "count-to-billion")

我希望我能告诉你花了多长时间,但我从来没有看到它的结束。等了
2个小时,看了一集吸血鬼日记(呵呵)还没看完。
我原以为它会比Clisp它更快MOST-POSITIVE-FIXNUM,嗯,更
积极。我保证实施缓慢,因为只能gcl完成
不到一分钟的运行。

运行 Rörd 的代码gcl

(time (loop with i = 0 while (< i 1000000000) do (incf i))) 

gcl with Rords's code:
>(load "count-to-billion.cl")
Loading count-to-billion.cl
real-time : 595.667 secs
run time : 595.667 secs

>(compile-file "count-to-billion.cl")
OPTIMIZE levels: Safety=0 (No runtime error checking), Space=0, Speed=3
Finished compiling count-to-billion.cl.
#p"count-to-billion.o"

>(load "count-to-billion")
Loading count-to-billion.o
real time : 575.567 secs
run time  : 575.567 secs
start address -T 1020e400 Finished loading count-to-billion.o
48

更新 3:

这是最后一个,我保证。我尝试了 Rords 的其他代码:

(defun billion-test ()
  (loop with i fixnum = 0
        while (< i 1000000000) do (incf i)))

令人惊讶的是,它的运行速度与 Joswig 一样快,不同之处在于关键字fixnumwith

gcl的输出:

real time : 0.850 secs
run time  : 0.850 secs

sbcl的输出(跑了大约半秒然后吐出来):

debugger invoked on a TYPE-ERROR in thread
#<THREAD "main thread" RUNNING {23FC3A39}>:
  The value 536870912 is not of type FIXNUM.

clisp的输出:

Real time: 302.82532 sec.
Run time: 286.35544 sec.
Space: 11798673420 Bytes
GC: 21413, GC time: 64.47521 sec.
NIL
4

1 回答 1

14
  • 启动时间
  • 未声明的变量
  • 全局变量
  • 没有类型声明
  • 没有告诉编译器优化
  • 在 32 位机器/实现上 1000000000 可能不是固定数字,请参阅变量MOST-POSITIVE-FIXNUM
  • 可能<与 32 位机器上的 bignum 进行比较-> 最好计数到 0
  • 实施缓慢

一个 64 位的 Common Lisp 应该有更大的 fixnums,我们可以使用简单的 fixnum 计算。

在配备 2 Ghz Intel i7 的 MacBook Air 笔记本电脑上的 64 位 LispWorks 上,我得到未优化的代码,运行时间略低于 2 秒。如果我们添加声明,它会变得更快一些。

(defun billion-test ()
  (let ((i 0))
    (declare (fixnum i)
             (optimize (speed 3) (safety 0) (debug 0))
             (inline +))
    (loop while (< i 1000000000) do 
          (setq i (+ i 1)))))


CL-USER 7 > (time (billion-test))
Timing the evaluation of (BILLION-TEST)

User time    =        0.973
System time  =        0.002
Elapsed time =        0.958
Allocation   = 154384 bytes
0 Page faults
NIL

一个 64 位 SBCL 需要 0.3 秒。所以它甚至更快。

使用 GCL,您应该能够在 32 位机器上获得更好的结果。这里我在 32 位 ARM 处理器(Samsung Exynos 5410)上使用 GCL。在 ARM 机器上使用 GCL 的十亿仍然是一个固定数字。

>(type-of 1000000000)

FIXNUM

>(defun billion-test ()
  (let ((i 0))
    (declare (fixnum i)
             (optimize (speed 3) (safety 0) (debug 0))
             (inline +))
    (loop while (< i 1000000000) do 
          (setq i (+ i 1)))))

BILLION-TEST

>(compile *)

Compiling /tmp/gazonk_23351_0.lsp.
Warning:
The OPTIMIZE quality DEBUG is unknown.
End of Pass 1.  
End of Pass 2.  
OPTIMIZE levels: Safety=0 (No runtime error checking), Space=0, Speed=3
Finished compiling /tmp/gazonk_23351_0.lsp.
Loading /tmp/gazonk_23351_0.o
start address -T 0x7a36f0 Finished loading /tmp/gazonk_23351_0.o
#<compiled-function BILLION-TEST>
NIL
NIL

现在您可以看到 GCL 也相当快,即使在较慢的 ARM 处理器上也是如此:

>(time (billion-test))

real time       :      0.639 secs
run-gbc time    :      0.639 secs
child run time  :      0.000 secs
gbc time        :      0.000 secs
NIL
于 2013-10-08T16:21:28.863 回答