Performance 为什么Perl循环中的函数调用如此缓慢？

我正在用Perl编写一个文件解析器，所以必须循环遍历文件。文件由固定长度的记录组成，我想创建一个单独的函数来解析给定的记录并在循环中调用该函数。然而，最终的结果是大文件速度慢，我猜我不应该使用外部函数。因此，我在循环中进行了一些有函数调用和无函数调用的虚拟测试：

[A]

[乙]

测量表明，代码A的运行速度大约是代码B的3-4倍。我事先就知道代码A应该运行得更慢，但我仍然对差异如此之大感到惊讶。还尝试使用Python和Java运行类似的测试。在Python代码中，A的速度比B慢20%，Java代码的运行速度大致相同（正如预期的那样）。将函数从sprintf更改为其他函数并没有显示出任何显著差异

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有没有办法帮助Perl更快地运行这样的循环？我在这里做的是完全错误的事情，还是Perl的特性导致函数调用如此高的开销？

您提出的问题与循环无关。您的

A

和

B

示例在这方面是相同的。相反，问题在于直接、在线编码与通过函数调用相同代码之间的区别

函数调用确实涉及不可避免的开销。对于Perl中的这种开销是否以及为什么比其他语言更昂贵的问题，我无法回答，但我可以提供一个更好的方法来衡量这类事情：

use strict;
use warnings;
use Benchmark qw(cmpthese);

sub just_return { return }
sub get_string  { my $s = sprintf "%s\n", 'abc' }

my %methods = (
    direct      => sub { my $s = sprintf "%s\n", 'abc' },
    function    => sub { my $s = get_string()          },
    just_return => sub { my $s = just_return()         },
);

cmpthese(-2, \%methods);

以下是我在PerlV5.10.0（MSWin32-x86-multi-thread）上得到的信息。非常粗略地说，简单地调用一个不做任何事情的函数与直接运行我们的

sprintf

代码一样昂贵

                 Rate    function just_return      direct
function    1062833/s          --        -70%        -71%
just_return 3566639/s        236%          --         -2%
direct      3629492/s        241%          2%          --

---

一般来说，如果您需要优化一些Perl代码以提高速度，并试图挤出每一点效率，那么直接编码是一种方法——但这通常会带来维护性和可读性较差的代价。然而，在您进入这种微观优化业务之前，您需要确保您的底层算法是可靠的，并且您已经牢牢掌握了代码中缓慢部分的实际位置。很容易将大量精力浪费在错误的事情上。

如果您的sub没有参数并且是一个常量，如您的示例所示，您可以通过在sub声明中使用以下命令来获得较大的加速：

sub get_string() {
    return sprintf(“%s\n”, ‘abc’);
}

然而，这可能是您的示例的一个特殊情况，与您的实际情况不匹配。这只是向您展示基准测试的危险性

通过阅读，您将了解此技巧和其他许多技巧

以下是一个基准：

use strict;
use warnings;
use Benchmark qw(cmpthese);

sub just_return { return }
sub get_string  { sprintf "%s\n", 'abc' }
sub get_string_with_proto()  { sprintf "%s\n", 'abc' }

my %methods = (
    direct      => sub { my $s = sprintf "%s\n", 'abc' },
    function    => sub { my $s = get_string()          },
    just_return => sub { my $s = just_return()         },
    function_with_proto => sub { my $s = get_string_with_proto() },
);

cmpthese(-2, \%methods);

其结果是：

                          Rate function just_return   direct function_with_proto
function             1488987/s       --        -65%     -90%                -90%
just_return          4285454/s     188%          --     -70%                -71%
direct              14210565/s     854%        232%       --                 -5%
function_with_proto 15018312/s     909%        250%       6%                  --

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Perl函数调用很慢。这很糟糕，因为你想做的事情，将代码分解成可维护的函数，正是这件事会让你的程序慢下来。他们为什么慢？Perl在进入子例程时会做很多事情，这是因为它是非常动态的（即，在运行时可以处理很多事情）。它必须获取该名称的代码引用，检查它是否是代码引用，设置新的词汇草稿行（存储

my

变量），新的动态范围（存储

local

变量），设置

@

来命名一些，检查调用它的上下文并传递返回值。有人试图优化这一过程，但没有取得成效。有关血淋淋的详细信息，请参阅

此外，5.10.0中还有一个减慢函数速度的错误。如果您使用的是5.10.0，请升级

因此，避免在长循环中反复调用函数。特别是如果它是嵌套的。您是否可以缓存结果，或者使用？工作必须在循环内完成吗？是否必须在最内部的循环内完成？例如：

for my $thing (@things) {
    for my $person (@persons) {
        print header($thing);
        print message_for($person);
    }
}

可以将对

标题的调用移出
@persons
循环，从而将调用次数从
@things*@persons
减少到只调用
@things

for my $thing (@things) {
    my $header = header($thing);

    for my $person (@persons) {
        print $header;
        print message_for($person);
    }
}

perl优化器不断地折叠示例代码中的
sprintf
调用

您可以将其拆下以查看其发生情况：

$ perl -MO=Deparse sample.pl
foreach $_ (1 .. 10000000) {
    $a = &get_string();
}
sub get_string {
    return "abc\n";
}
foreach $_ (1 .. 10000000) {
    $a = "abc\n";
}
- syntax OK

get_string（）到底做了什么？@roe我们假设这是一个存根，而您并没有使用
sprintf
将换行符粘贴到一个常量字符串上。那太傻了。那它到底是做什么的呢？奇怪，我的屏幕格式奇怪，它以前不在那里。firefox goof..sprintf只是用于测试。在实际情况中，函数是将应用substr的记录（ASCII字符串）拆分几次（在这种情况下，解包速度较慢）。速度上的差异基本相同。我得到的函数和proto函数之间的差异只有1%或2%。Perl 5.10/windows XP和Perl 5.8.5 i386/Linux 2.6.12 i386和Perl 5.8.8 x86_64/Linux 2.6.18 x86_64。@M42我想你是想对dolmen的答案发表评论。注意：5.10.0有一个错误，严重减慢了函数调用。试试5.10.1。@Schwern谢谢，很高兴知道。在5.10.0和5.10.1之间，常量文件夹似乎变得更智能了。过去，Perl只能对非常简单的表达式进行常量折叠。5.10.1现在可以处理更复杂的事情，比如sprintf调用；也许permalink会更好？例如。（我没有将它编辑到你的答案中，因为我不知道你的观点是否仍然存在于这个版本的
pp_entresub
，这个版本比你的答案更新了9年）@Dada我将链接到该文件，让用户搜索。我的观点仍然成立，Perl中的函数调用仍然很慢，我相信这是由于调用函数和改变Perl中作用域的复杂性造成的。
for my $thing (@things) {
    my $header = header($thing);

    for my $person (@persons) {
        print $header;
        print message_for($person);
    }
}

$ perl -MO=Deparse sample.pl
foreach $_ (1 .. 10000000) {
    $a = &get_string();
}
sub get_string {
    return "abc\n";
}
foreach $_ (1 .. 10000000) {
    $a = "abc\n";
}
- syntax OK