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Triviaでlambda-list パターンを実装 したら destructuring-bind より早くなった話

Last updated at Posted at 2015-12-10

拙作 Trivia は、 m2ym氏作のOptimaを書き直したコピーライブラリです。

インターフェースはOptima完全互換、テストコードもほぼ同じでそのまま通ります。
なぜこうしたかというと、

  1. Optimaも元はfare-matcher の構文を採用。この構文ももとからよく出来たもの。
  2. 速度比較をするなら同じ構文にしたほうがやりやすい。
  3. もうすでにOptimaはlispの中でも有名ライブラリという形になっていて、移行コストがちょっとでもあったらユーザーは得られないだろうなと思ったから。タダでさえ狭いlispコミュニティで…。
  4. だいたいパターンマッチでそんなにいくつも構文があったらこまるでしょうに。

コピーとはいえ、改善点がいくつかあります。

  • optimaより速いです。Optimaで実験するとマッチ中になぜかConsingが発生しますが、Triviaでは発生しません。
  • lispがメインの自分と違って、m2ymさんは元はMLが中心の方。ライブラリの更新も最低限にされているようです。
  • Optimaには既存の構文を拡張するためのdefpatternがありますが、 defpatternだけでは基礎的なパターンを定義できません。

今回やったのは、このTriviaのなんでもパターンにできる特性を用いて、lambda-list パターンを定義した、というものです。

はじまり

はじまりは akssri 氏 (インド出身っぽい) からのpullreqでした。一部自分には読めない文字で書いてありましたが、とにかくこの人がlambda-list パターンの原型を作ってくれました。

lambda-list とは、 関数の引数とか、destructuring-bindに書けるあのあれです。

(lambda (a b c &optional (d "default" default-supplied-p))
  (format t "~a ~a ~a ~a should all die" a b c d))

(destructuring-bind (&rest rest &key key1
                                     (key2 :default)
                                     ((:key3 k3) :default key3-supplied-p)
                                &allow-other-keys)
   (print :アババババ))

(defmacro crap-macro (&whole whole a (&key b c) &aux (d "d"))
   `(,a ,b ,c ,d))

これを、Triviaのパターンマッチャで書けるようにしました。他の普通のパターンと混ぜてかけます:

(match '(1 #(1 2 3) 4)
  ((lambda-list a (vector 1 _ b) c
                &optional ((string #\d #\e #\f _ _ d _) "default"))
   (list a b c d)))

;; --> (1 3 4 #\l)

どうやら動くので、ロジックが正しいということはわかりましたから、単体テストまで書いてもらって、そのあとリファクタリングしました。

結果

destructuring-bind も同じようなことが出来ますので、速度比較を行ってみました。というか、akssri さんがやってくれました。

テストコード
(let ((lst '(1 :b 2)) (tmp 0))
     (time (dotimes (_ 1000)
         (match lst
           ((λlist a &key b) (incf tmp b)))))
     (time (dotimes (_ 1000)
         (destructuring-bind (a &key b) lst
           (incf tmp b)))))
結果
Evaluation took:
  0.000 seconds of real time
  0.000000 seconds of total run time (0.000000 user, 0.000000 system)
  100.00% CPU
  11,484 processor cycles
  0 bytes consed

Evaluation took:
  0.000 seconds of real time
  0.000000 seconds of total run time (0.000000 user, 0.000000 system)
  100.00% CPU
  58,386 processor cycles
  0 bytes consed

プロセッササイクルで考えると6倍ぐらい早くなりました。
めでたしめでたし。

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