Rubyでパフォーマンス計測

はじめに

Rubyでコードのパフォーマンスを計測する際に便利なツールであるbenchmarkについて解説します。benchmarkメソッドを使用することで、コードの実行時間を簡単に計測できます。

目次

1. benchmarkメソッドの使い方
2. 複数のコードブロックを比較する
3. 測定回数を指定してパフォーマンスを計測する

1. benchmarkメソッドの使い方

以下の例では、benchmarkメソッドを使用して、実行時間を計測しています。

benchmark('Benchmarking: unzip') do
    #測定したい処理を実装
end

実行結果は以下のように表示されます。

       user     system      total        real
Benchmarking: unzip  0.010000   0.000000   0.010000 (  0.011987)

出力の内容は以下の通りです。

• ラベル "Benchmarking: unzip"
• ユーザーCPU時間 (この例では 0.010000秒)
• システムCPU時間 (この例では 0.000000秒)
• 合計CPU時間 (ユーザーCPU時間 + システムCPU時間、この例では 0.010000秒)
• 経過実時間 (この例では 0.011987秒)

2. 複数のコードブロックを比較する

複数のコードブロックのパフォーマンスを比較する場合、Benchmark.bmまたはBenchmark.benchmarkを使用できます。以下の例では、task1とtask2のパフォーマンスを比較しています。

require 'benchmark'

array = (1..10000).to_a

task1 = Proc.new { array.count(&:even?) }
task2 = Proc.new { array.select(&:even?).size }

Benchmark.bm do |x|
  x.report("Array#count:") { task1.call }
  x.report("Array#select + size:") { task2.call }
end

実行結果は以下のように表示されます。

       user     system      total        real
Array#count:        0.001000   0.000000   0.001000 (0.001000)
Array#select + size: 0.002000   0.000000   0.002000 (0.002000)

出力の各部分は以下の通りです。

• ラベル（この例では "Array#count:" と "Array#select + size:"）
• ユーザーCPU時間（この例では 0.001000秒 と 0.002000秒）
• システムCPU時間（この例では 0.000000秒 と 0.000000秒）
• 合計CPU時間（ユーザーCPU時間 + システムCPU時間、この例では 0.001000秒 と 0.002000秒）
• 経過実時間（この例では 0.001000秒 と 0.002000秒）

この出力から、Array#countメソッドを使った方法（task1）が、Array#selectとArray#sizeメソッドを使った方法（task2）よりも高速であることがわかります。

3. 測定回数を指定してパフォーマンスを計測する

測定回数を指定してパフォーマンスを計測する場合、Benchmark.bmbmまたはBenchmark.measureを使用できます。以下の例では、task1とtask2を1000回実行し、そのパフォーマンスを計測しています。

require 'benchmark'

array = (1..10000).to_a
n = 1000

task1 = Proc.new { array.count(&:even?) }
task2 = Proc.new { array.select(&:even?).size }

Benchmark.bm do |x|
  x.report("Array#count (#{n}回):") { n.times { task1.call } }
  x.report("Array#select + size (#{n}回):") { n.times { task2.call } }
end