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Swiftは数字の処理が本当に遅いですか？

Swiftチュートリアルで遊んでいたときに、特定のisPrimeが素数であるかどうかを確認するためのカスタムIntメソッドを書き始めました。

それを書いた後、私はそれが正しく機能していることに気づきましたが、いくつかのかなり大きな数（まだInt.maxよりはるかに低い）でisPrimeを実行するのが少し遅いことに気付きました。

そのため、同じコードをobjcで記述したところ、コードははるかに高速に実行されました（66倍）。

これがSwiftコードです：

class Swift {
    class func isPrime(n:Int) -> Bool {
        let sqr : Int = Int(sqrt(Double(n))) + 1
        for i in 2...sqr {
            if n % i == 0 {
                return false
            }
        }
        return true;
    }
    class func primesInRange(start:Int, end:Int) -> Int[] {
        var primes:Int[] = Int[]()
        for n in start...end {
            if self.isPrime(n) {
                primes.append(n)
            }
        }
        return primes;
    }
}

そして、objcコード：

@implementation Utils

+ (BOOL)isPrime:(NSUInteger)n {
    NSInteger sqr = (NSUInteger)(sqrt(n))+1;
    for (NSUInteger i = 2; i < sqr; ++i) {
        if (n % i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return YES;
}

+ (NSArray*)primesInRange:(NSUInteger)start end:(NSUInteger)end {
    NSMutableArray* primes = [NSMutableArray array];
    for (NSUInteger i = start; i <= end; ++i) {
        if ([self isPrime:i])
            [primes addObject:@(i)];
    }

    return primes.copy;
}

@end

そしてmain.Swiftで：

let startDateSwift = NSDate.date()
let swiftPrimes = Swift.primesInRange(1_040_101_022_000, end: 1_040_101_022_200)
let elapsedSwift = NSDate.date().timeIntervalSinceDate(startDateSwift)*1000

let startDateObjc = NSDate.date()
let objcPrimes = Utils.primesInRange(1_040_101_022_000, end: 1_040_101_022_200)
let elapsedObjc = NSDate.date().timeIntervalSinceDate(startDateObjc)*1000

println("\(swiftPrimes) took: \(elapsedSwift)ms");
println("\(objcPrimes) took: \(elapsedObjc)ms");

これにより、次のものが生成されます。

[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 3953.82004976273ms
[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 66.4250254631042ms

ここでextensionのIntを使用して、数が素数であるかどうかを確認できたはずですが、両方のコードを非常に類似させたいと思いました。

このSwiftコードが非常に遅い理由を誰かに教えてもらえますか？66x係数はかなり怖く、範囲をインクリメントするにつれて悪化するだけです。

performanceswiftprimes
35
apouche

Swiftコンパイラのコード生成の最適化レベルは次のとおりです（ビルド設定にあります）。

[-Onone] no optimizations, the default for debug.
[-O]     perform optimizations, the default for release.
[-Ofast] perform optimizations and disable runtime overflow checks and runtime type checks.

あなたのコードを使用して、私は最適化のさまざまなレベルでこれらの時間を取得しました：

[-Onone]

Swift: 6110.98903417587ms
Objc:  134.006023406982ms

[-O]

Swift: 89.8249745368958ms
Objc:  85.5680108070374ms

[-Ofast]

Swift: 77.1470069885254ms
Objc:  76.3399600982666ms

-Ofastにはリスクが伴うことに注意してください。例えば整数と配列のオーバーフローを黙って無視し、意味のない結果を生成するため、これを使用する場合は、プログラムでオーバーフローが発生しないことを保証する必要があります。

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Joseph Mark