LuneScript のタプルの go 実装

2023-01-29

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LuneScript の v1.5.3 からタプルを対応している。

このタプルの go 実装についてパフォーマンスを調べた内容を載せておく。

LuneScript のタプルの go 変換初期実装

ここでは、LuneScript のタプルを go に変換した際に、どのような実装になっているかを説明する。

LuneScript で次のようなタプル (int と str のペア) を定義した場合、

(int,str)

go では次の型として扱う。

[]any

つまり、タプルの各要素の型情報は一旦 any に丸め、タプルから値を取得する際に型変換を行なう。

例えば次の LuneScript のコードは、

  fn hoge() (int,str) {
     return (= 1, "abc" );
  }  
  fn sub() {
     let val1, val2 = hoge()...;
     print( val1, val2 );
  }

go に変換すると次のようなコードになる。

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  func hoge() []LnsAny {
      return []LnsAny{1, "abc"}
  }
  func sub() {
      tuple := hoge()
      val1 := tuple[0].(int) // 型変換
      val2 := tuple[1].(string) // 型変換
      fmt.Print( "%v %v", val1, val2 )
  }

上記の通り、タプルから値を取得する際に型変換を行なうため、実行時のオーバーヘッドがかかる。

このオーバーヘッドを削減するため、 go の generics を利用する方法を検討し、両者のパフォーマンスを実測し、より良い方を採用する。

go の generics を利用した実装

上記の LuneScript を go の generics を利用した実装は以下になる。

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  type Tuple2[T1,T2 any] struct {
    Val1 T1
    Val2 T2
  }
  func hoge() *Tuple2[int,string] {
      return &Tuple2[int,string]{1, "abc"}
  }
  func sub() {
      tuple := hoge()
      val1 := tuple.Val1
      val2 := tuple.Val2
      fmt.Print( "%v %v", val1, val2 )
  }

ベンチマーク用 LuneScript コード

ベンチマークを測る LuneScript のコードは以下のものを利用する。

fn sub(flag:bool) : (int,str)!,str! {
   if flag {
      return (= 1,"abc"), nil;
   }
   return nil, "err";
}

fn func(flag:bool) : (int,str)!,str! {
   let val1, val2 = sub(flag)!...;
   let val3, val4 = sub(flag)!...;
   return (= val1 + val3, val2 .. val4 ), nil;
}

for _ = 1, 1000 * 1000 * 10 {
   func( true );
}

さらに、 tuple を使わずに多値返却のみで等価な動作をする次のコードも参考に速度を測る。

fn sub(flag:bool) : int!,str!, str! {
   if flag {
      return 1, "abc", nil;
   }
   return nil, nil, "err";
}

fn func(flag:bool) : int!,str!,str! {
   let val1, val2, err1 = sub(flag);
   if err1 {
      return nil, nil, err1;
   }
   let val3, val4, err2 = sub(flag);
   if err2 {
      return nil, nil, err2;
   }
   when! val1, val2, val3, val4 {
      return val1 + val3, val2 .. val4,nil;
   }
   error( "" );
}

for _ = 1, 1000 * 1000 * 10 {
   func( true );
}

ベンチマーク結果

tuple: []any を利用した場合

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real	0m1.925s
user	0m1.968s
sys	0m0.111s

tuple: generics を利用した場合

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real	0m0.996s
user	0m1.064s
sys	0m0.033s

非tuple: 多値返却

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real	0m0.980s
user	0m1.015s
sys	0m0.021s

まとめ

まとめると、それぞれの実行時間は次の結果となった。

(tuple: []any)  ＞＞＞＞ (tuple: generics) ＞≒ (非tuple: 多値返却)

少し意外だったのは、タプルを使わない多値返却と比べても、ほとんどパフォーマンスが変わらない処理時間になることが判った。

以上から、LuneScript のタプルの go 変換実装は、ジェネリクスを使用する。