[Julia] 多引数関数の速度比較

概要

物理計算などでは、計算ルーチンに多数のパラメータを渡すことがある。

パラメータの関数への渡し方として、

• 全部引数で直接渡す
• 構造体にまとめて1つの引数で渡す
• 辞書型リストで渡す

などの方法があると思われるが、Juliaでは速度の面でどの方法が良いか試してみる。

追記（2018/10/05）：
コメントをもらってやり直した結果、違う結論になったので、まとめなおしました。
[Julia] 多引数関数の速度比較　その２
↓のは計算内容にちょこちょこ不具合あります。

比較

引数渡し

julia

function f(x::Real,y::Real,z::Complex=zero(Complex),
           temper::Float64=24.0)
    # dummy calculation
    for i in 1:100000
        z = complex(x,y) + temper
    end
end

@btime f(1,2.5)
    2.575 ns (0 allocations: 0 bytes)

引数の何番目が何なのか、という点でちょっと読みにくいけど、
結局、実はこれが一番速い。←ウソ、ではないけど最適化でループ回ってなかったようで数字が不当でした。

構造体渡し

julia

mutable struct St
    x::Real
    y::Real
    z::Complex
    temper::Float64
end

function f2(s::St)
    # dummy calculation
    for i in 1:100000
        s.z = complex(s.x,s.y) + s.temper
    end
end

st1 = St(1,2.5,0+0im,24.0)

@btime f2(st1)
  410.769 ms (700000 allocations: 22.89 MiB)

すごく遅い。

辞書リスト渡し

julia

dct = Dict(:x=>1,:y=>2.5,:z=>0+0im,:temper=>24.0)

function f3(d::Dict{Symbol,Number})
    # dummy calculation
    for i in 1:100000
        d[:z] = complex(d[:x],d[:y]) + d[:temper]
    end
end

@btime f3(dct)
  29.091 ms (300000 allocations: 9.16 MiB)

まぁ遅い。

まとめ

ごく普通に引数で渡せってことですね。
ループの中で構造体メンバーや辞書リストメンバーにアクセスすると、そのオーバーヘッドが大きい、と。

まぁそうだろうなとは思いますが、速度差がここまでとは。。。

マシンスペック

julia

versioninfo()

Julia Version 1.0.1
Commit 0d713926f8 (2018-09-29 19:05 UTC)
Platform Info:
  OS: Linux (x86_64-pc-linux-gnu)
  CPU: AMD E2-3000M APU with Radeon(tm) HD Graphics
  WORD_SIZE: 64
  LIBM: libopenlibm
  LLVM: libLLVM-6.0.0 (ORCJIT, generic)