r - 为什么 R for 循环比使用 foreach 慢 10 倍？

Question

这真的让我大吃一惊。在我的计算机上，基本循环大约需要 8 秒：

system.time({
x <- 0
for (p in 1:2) {
    for (i in 1:500) {
        for (j in 1:5000) {
            x <- x + i * j
        }
    }
}
})
x

而如果我foreach在非并行模式下使用，它只需要 0.7 秒！！！

system.time({
x <- 0
foreach(p = 1:2, .combine = rbind) %do% 
    for (i in 1:500) {
        for (j in 1:5000) {
            x <- x + i * j
        }
    }
})
x

结果是一样的，但foreach不知何故能够比基本 R 快得多！基本 R 的低效率在哪里？

这怎么可能？

事实上，与这个结果相比，我得到了完全相反的结果：为什么 foreach() %do% 有时比 for 慢？

Answer 1

foreach当顺序使用时，最终使用compiler非导出函数make.codeBuf和cmp. 您可以使用cmpfun将内循环编译为字节码来模拟这一点并实现类似的加速。

f.original <- function() {
x <- 0
for (p in 1:2) {
    for (i in 1:500) {
        for (j in 1:5000) {
            x <- x + i * j
        }
    }
}
x
}

f.foreach <- function() {
x <- 0
foreach(p = 1:2, .combine = rbind) %do% 
    for (i in 1:500) {
        for (j in 1:5000) {
            x <- x + i * j
        }
    }
x
}

f.cmpfun <- function(x) {
f <- cmpfun(function(x) {
    for (i in 1:500) {
        for (j in 1:5000) {
            x <- x + i * j
            }
        }
        x
    })
    f(f(0))
}

结果

library(microbenchmark)
microbenchmark(f.original(),f.foreach(),f.cmpfun(), times=5)
Unit: milliseconds
         expr       min        lq    median        uq       max neval
 f.original() 4033.6114 4051.5422 4061.7211 4072.6700 4079.0338     5
  f.foreach()  426.0977  429.6853  434.0246  437.0178  447.9809     5
   f.cmpfun()  418.2016  427.9036  441.7873  444.1142  444.4260     5
all.equal(f.original(),f.foreach(),f.cmpfun())
[1] TRUE