配列へのアクセス順序による処理速度の違いはCrystalにもあるか？

はじめに

ネタがないので他の人の書いた面白い記事に乗っかります。

記事の内容を要約すると、
二重配列へのアクセス順序を外側から最初にアップデートするのか、それとも内側からアップデートするか変更することでパフォーマンスに大きな違いが出るとのことでした。

CPU は必要なデータがあるたびにメモリをデータを読み込みにいきます。ただし、CPU からメモリは非常に遠くに存在する上に、メモリの速度よりも CPU の速度の方が圧倒的に速いため、毎回メモリに値をアクセスすると非常に遅くなってしまいます。

Crystalでもやってみた

上の記事のコードをChatGPTの力を借りて、Crystalに翻訳してみました。そしてベンチマークをとってみました。

require "benchmark"

# 配列の初期化
array1 = Array.new(10000) { Array.new(10000, 1) }
array2 = Array.new(10000) { Array.new(10000, 2) }

def method1(array1, array2)
  (0...10000).each do |j|
    (0...10000).each do |i|
      array1[j][i] = array2[j][i]
    end
  end
end

def method2(array1, array2)
  (0...10000).each do |i|
    (0...10000).each do |j|
      array1[j][i] = array2[j][i]
    end
  end
end

Benchmark.bm do |x|
  x.report("method1:") do
    method1(array1.clone, array2)
  end
  x.report("method2:") do
    method2(array1.clone, array2)
  end
end

clone の部分が気になる方もいるかもしれませんが、Crystalでは clone はディープコピー、dup はシャローコピーとなります。

結果です。

--release をつけない場合で

               user     system      total        real
method1:   3.721720   0.170310   3.892030 (  3.876282)
method2:   15.440656   0.016409   15.457065 (  15.455674)

--release をつけた場合で

               user     system      total        real
method1:   0.275252   0.150778   0.426030 (  0.406678)
method2:   2.372106   0.000000   2.372106 (  2.367528)

となり、いずれのケースでも目に見えて大きな差があることがわかります。
予想通りの結果ですが面白いですね。

この記事は以上です。