基准测试子程序签名

2014年5月12日，作者：David Farrell

子程序签名将在几天内发布到Perl核心。但它们的性能与传统方法（如直接变量赋值和Method::Signatures模块）相比如何？我对所有三个进行了基准测试，结果很有趣。

背景

我介绍了新子程序签名功能，当它们首次出现在Perl开发版本5.19.9中时。对于这些基准测试，我使用了最新的Perl开发版本（5.19.11）。

方法

所有基准测试都来自以下代码的变体

use strict;
use warnings;
use Benchmark::Forking 'cmpthese';
use feature 'signatures';
no warnings 'experimental::signatures';
use Method::Signatures;

sub native_assignment { 
    die "Too few arguments for subroutine $!" unless @_ == 1; 
    my ($var) = @_;
}

sub native_signature ($var) {}

func method_signature ($var) {}

cmpthese(-5, {
    native_assignment=> sub { native_assignment(1)},
    native_signature => sub { native_signature(1) },
    method_signature => sub { method_signature(1) },
});

代码首先导入必要的库。行“no warnings ‘experimental::signatures’阻止Perl警告使用子程序签名。然后，代码声明了我们要测试的三个子程序：一个是正常的变量赋值，一个是本地子程序签名，另一个是Method::Signatures（“func”）。

由于基准测试模块按字母顺序执行测试，因此每个基准测试都运行了三次，每次测试重命名一次以更改测试顺序（每个测试在三个基准测试中都是第一次、第二次和第三次运行）。

结果

运行此基准测试返回以下结果

	native_signature	method_signature	native_assignment
native_signature	--	-10%	-27%
method_signature	12%	--	-19%
native_assignment	38%	23%	--

结果显示本地子程序签名比Method::Signatures函数慢约12%，比本地赋值子程序慢38%。这是干净的语法的代价吗？实际上，这并不是全部的故事。

更改变量的数量

更改子程序中分配的变量数量会影响三种子程序类型的相对性能吗？我重新运行了基准测试，但这次增加要分配的变量数量，并绘制了结果

Comparison of signatures speed with increasing number of variables

结果显示，增加变量的数量提高了本地子程序签名相对于Method::Signatures的相对速度。对于两个变量赋值，它们的速度大致相同。对于三个或更多变量，本地子程序签名表现更好，快18%。当我与Ricardo Signes讨论这些结果时，他证实了本地子程序签名代码已经针对多个变量赋值进行了优化，这与上述结果显示相关。

更快的子程序签名

可以认为本地子程序签名已经足够快，并且与变量赋值和Method::Signatures相比提供了几个优点。然而，Ricardo确实与我分享了一个使子程序签名运行得更快的技巧，我忍不住要分享。

将匿名贪婪参数（“@”）添加到子程序签名中，移除了可以传递给子程序的最大参数数量的限制。让我们在我们的基准测试代码中将贪婪参数添加到子程序签名中。我还更新了代码以接受两个参数 - 在以前Method::Signatures和子程序签名表现相似的性能级别

use strict;
use warnings;
use Benchmark::Forking 'cmpthese';
use feature 'signatures';
no warnings 'experimental::signatures';
use Method::Signatures;

sub native_assignment { 
    die "Too few arguments for subroutine $!" unless @_ == 2; 
    my ($var1, $var2) = @_;
}

sub native_signature ($var1, $var2, @) {}

func method_signature ($var1, $var2) {}

cmpthese(-5, {
    native_assignment=> sub { native_assignment(1, 2)},
    native_signature => sub { native_signature(1, 2) },
    method_signature => sub { method_signature(1, 2) },
});