Rustのfilter()について

TL;DR

本稿で述べるような処理においてはループの中でifを使用した方が速いという話．

本題

filter()を用いた以下のコードは1以上100未満の偶数を出力する．

for i in (1..100).filter(|&x| x % 2 == 0) {
    println!("{}", i);
}

本稿では0 ... 10000という等差数列vecの要素のうち，偶数である要素を足し合わせる処理したい．

const MAX: u32 = 10000;

fn main() {
    let vec: Vec<u32> = (0..MAX).collect();
}

そこで，filter()を用いた/用いない場合についてその速度を比較する．

filter()を使わずにifを使用した場合

let mut result = 0;
for i in &vec {
  if i % 2 == 0{
    result += i;
  }
}

filter()を用いる

イテレータとしてループで使用した場合

let mut result = 0;
for i in vec.iter().filter(|&x| x % 2 == 0) {
  result += i;
}

ループ前に使用した場合

let mut result = 0;
let vec: Vec<u32> = vec.iter().cloned().filter(|&x| x % 2 == 0).collect();
for i in &vec {
  result += i;
}

数値解析

10000回繰り返すのにかかる時間を計測した．

ソースコード

use std::time::{Instant};

const TRIAL: u32 = 10000;
const MAX: u32 = 10000;

fn main() {
    let vec: Vec<u32> = (0..MAX).collect();

    // (a)
    let mut result = 0;
    let start = Instant::now();
    for _ in 0..TRIAL{
        for i in &vec {
            if i % 2 == 0{
                result += i;
            }
        }
    }
    println!("\n(a) Result: {}, elapsed:{:?}", result, start.elapsed());

    // (b)
    result = 0;
    let start = Instant::now();
    for _ in 0..TRIAL{
        for i in vec.iter().filter(|&x| x % 2 == 0) {
            result += i;
        }
    }
    println!("\n(b) Result: {}, elapsed:{:?}", result, start.elapsed());

    // (c)
    result = 0;
    let start = Instant::now();
    for _ in 0..TRIAL{
        let vec: Vec<u32> = vec.iter().cloned().filter(|&x| x % 2 == 0).collect();
        for i in &vec {
            result += i;
        }
    }
    println!("\n(c) Result: {}, elapsed:{:?}", result, start.elapsed());
}

結果

$ cargo run --release
   Compiling filter_if v0.1.0 (/Users/scstechr/Works/projects/filter_if)
    Finished release [optimized] target(s) in 1.88s
     Running `target/release/filter_if`

(a) Result: 841896832, elapsed:124.80438ms

(b) Result: 841896832, elapsed:130.393264ms

(c) Result: 841896832, elapsed:157.500689ms

結論

今回の場合においてはループの中でif分岐した方が速い．
(というよりfilter()は遅い?)

todo

cargoにはベンチマーク機能があるらしいので，そちらを記事に追加して更新する．