Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 26157
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
(연관된 글이 1개 있습니다.)

함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까?


개인적으로, 함수형 언어에 관심이 있으면서도 실제로 업무에 활용되지는 않다 보니 공부도 잘 안되고 실력이 영 늘지를 않는군요. ^^; 그래도 가끔씩 함수형 언어에 대한 글들을 보며 꾸준히 가랑비에 옷 젖듯이 배워가려고 노력은 하는데요.

근래에, 다음의 글을 읽게 되었습니다.

Haskell - 01 소개 Introduction
; http://haruroh.springnote.com/pages/7767164

본문에 보면, factorial 계산하는 예제가 소개되고 '번개처럼 계산해준다'라는 감탄사가 나옵니다. ^^

haskell_exe_time_1.png

아니... 얼마나 빠르길래 '번개'같다는 표현을 했을까요? 실제로 WinGHCi 환경에서 해당 코드를 돌려보았는데 0.03sec 가 나오는 것을 확인했습니다.

haskell_exe_time_2.png

my.hs 파일에는 본문에서처럼 다음과 같이 간단한 코드만 포함되었습니다.

factorial 1 = 1
factorial n = n * factorial (n - 1)

그런데, 비교를 위해 동일한 계산을 C#에서 한번 해볼까요?

결과값이 long 형을 넘으니 .NET 4.0 의 "System.Numerics" 어셈블리에서 제공되는 BigInteger를 이용해 다음과 같이 코딩할 수 있습니다.

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Stopwatch st = new Stopwatch();
        st.Start();

        BigInteger sum = new BigInteger(1);

        for (int i = 1; i < 1000; i++)
        {
            sum *= i;
        }
        
        st.Stop();
        Console.WriteLine((double)st.ElapsedMilliseconds / 1000 + "sec");
        Console.WriteLine(sum);
        Console.WriteLine();
    }
}

출력값:
0.001 sec
...[1000! 계산값 생략]...

C#의 JIT 컴파일 등 복잡한 요소가 포함되긴 했지만, Haskell 역시 인터프리트 방식으로 속도에 손해를 보았기 때문에 둘 다 비슷한 패널티가 되었다고 가정해도 C#이 30배가 빠르다는 것은 왠지 미심쩍습니다. 미세한 시간 차이에서는 다른 요소들이 개입하는 경우 오차가 커질 수 있으니, ... 혹시 계산량을 늘리면 어떨까요?

다음은 각각의 계산값입니다.

1만
Haskell: 0.31 sec (38MB)
C#: 0.117 sec (12MB)

10만
Haskell: 31.45 sec (43MB)
C#: 20.219 sec (16MB)

100만
Haskell: 3934.42 sec (140MB)
C#: 2750.546 sec (26MB)

10만, 100만으로 계산해 보면 40% 정도 C# 이 빠르다는 것을 알 수 있습니다. 여기서 또 무시할 수 없는 것이 계산에 필요한 메모리 량입니다. Haskell 의 경우 100만 factorial 값을 계산하는 동안 꾸준히 ghc.exe 프로세스의 Commit 메모리 크기가 140MB 를 유지했습니다. 이런 거 10개를 동시에 계산하면 haskell 은 1.4 GB 의 메모리를 소비한다는 의미가 됩니다.

물론 코드량으로 보면, Haskell 은 2줄이지만, C# 은 (curly-braces 포함해서) 5줄이 필요하다는 차이가 있긴 합니다. ^^

(이 글의 결과가, 모든 함수형 언어를 대표하는 것은 아닙니다.)




참고로, 검색해 보니 다음의 자료를 찾을 수 있었습니다.

The Computer Language Benchmarks Game
; http://shootout.alioth.debian.org/index.php

"x64 Ubuntu™ Intel® Q6600® quad-core" 기준으로 가장 빠른 언어가 다음의 링크에 소개되는데요.

x64 Ubuntu : Intel® Q6600® quad-core
Computer Language Benchmarks Game 
; http://shootout.alioth.debian.org/u64q/which-programming-languages-are-fastest.php

재미있게도... Ubuntu 대상 테스트이다 보니 사용된 C#은 Mono 플랫폼 기준으로 되어 있습니다.

끝맺기 전에 한가지 더... Haskell 이 아닌 F# 으로도 테스트를 해보았습니다. 10만 값으로 factorial 계산을 했을 때,

// I'm Really Digging F#
// http://diditwith.net/2007/10/26/ImReallyDiggingF.aspx

open System

let factorial n = Seq.fold ( * ) 1I [1I .. n]

let st = new Diagnostics.Stopwatch()
st.Start()
factorial 100000I
st.Stop()

Console.WriteLine (st.ElapsedMilliseconds)

수행 시간은 13초, 메모리 사용량은 26MB 였습니다. 100만은 1354초(약 22분) 메모리 사용량은 100MB ~ 180MB 였습니다.




첨부된 파일은 F#, C#의 예제를 포함하고 있습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]






[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/15/2012]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 



2012-08-17 04시58분
[박중석] 흥미로운 내용 잘 보고 갑니다. 비교 값만을 놓고보면 F#이 빨라 보이네요 ^^
[guest]
2012-08-18 07시00분
일단 비교 언어중에서 factorial 코드만을 가지고 봤을 때는 F#이 빨라보입니다. ^^ 그런데... 계산을 빠르게 하기 위해 메모리 소비하는 것을 보면 사실 '마법은 없다'라는 말이 맞는 것 같습니다.
정성태
2012-08-18 01시19분
[송군] '마법은 없다'에 저도 한 표 던집니다.. ^^
[guest]
2012-08-19 08시47분
[Lyn] 역시 메모리 많이쓰면 속도 빠르게하는덴 유리하군요 : )
[guest]

[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13917정성태4/30/202548VS.NET IDE: 199. Directory.Build.props에 정의한 속성에 대해 Condition 제약으로 값을 변경하는 방법
13916정성태4/23/2025446디버깅 기술: 221. WinDbg 분석 사례 - ASP.NET HttpCookieCollection을 다중 스레드에서 사용할 경우 무한 루프 현상 - 두 번째 이야기
13915정성태4/13/20251671닷넷: 2331. C# - 실행 시에 메서드 가로채기 (.NET 9)파일 다운로드1
13914정성태4/11/20251978디버깅 기술: 220. windbg 분석 사례 - x86 ASP.NET 웹 응용 프로그램의 CPU 100% 현상 (4)
13913정성태4/10/20251204오류 유형: 950. Process Explorer - 64비트 윈도우에서 32비트 프로세스의 덤프를 뜰 때 "Error writing dump file: Access is denied." 오류
13912정성태4/9/2025864닷넷: 2330. C# - 실행 시에 메서드 가로채기 (.NET 5 ~ .NET 8)파일 다운로드1
13911정성태4/8/20251104오류 유형: 949. WinDbg - .NET Core/5+ 응용 프로그램 디버깅 시 sos 확장을 자동으로 로드하지 못하는 문제
13910정성태4/8/20251257디버깅 기술: 219. WinDbg - 명령어 내에서 환경 변수 사용법
13909정성태4/7/20251740닷넷: 2329. C# - 실행 시에 메서드 가로채기 (.NET Framework 4.8)파일 다운로드1
13908정성태4/2/20252138닷넷: 2328. C# - MailKit: SMTP, POP3, IMAP 지원 라이브러리
13907정성태3/29/20251941VS.NET IDE: 198. (OneDrive, Dropbox 등의 공유 디렉터리에 있는) C# 프로젝트의 출력 경로 변경하기
13906정성태3/27/20252212닷넷: 2327. C# - 초기화되지 않은 메모리에 접근하는 버그?파일 다운로드1
13905정성태3/26/20252246Windows: 281. C++ - Windows / Critical Section의 안정화를 위해 도입된 "Keyed Event"파일 다운로드1
13904정성태3/25/20251905디버깅 기술: 218. Windbg로 살펴보는 Win32 Critical Section파일 다운로드1
13903정성태3/24/20251522VS.NET IDE: 197. (OneDrive, Dropbox 등의 공유 디렉터리에 있는) C++ 프로젝트의 출력 경로 변경하기
13902정성태3/24/20251737개발 환경 구성: 742. Oracle - 테스트용 hr 계정 및 데이터 생성파일 다운로드1
13901정성태3/9/20252127Windows: 280. Hyper-V의 3가지 Thread Scheduler (Classic, Core, Root)
13900정성태3/8/20252346스크립트: 72. 파이썬 - SQLAlchemy + oracledb 연동
13899정성태3/7/20251821스크립트: 71. 파이썬 - asyncio의 ContextVar 전달
13898정성태3/5/20252139오류 유형: 948. Visual Studio - Proxy Authentication Required: dotnetfeed.blob.core.windows.net
13897정성태3/5/20252367닷넷: 2326. C# - PowerShell과 연동하는 방법 (두 번째 이야기)파일 다운로드1
13896정성태3/5/20252192Windows: 279. Hyper-V Manager - VM 목록의 CPU Usage 항목이 항상 0%로 나오는 문제
13895정성태3/4/20252234Linux: 117. eBPF / bpf2go - Map에 추가된 요소의 개수를 확인하는 방법
13894정성태2/28/20252266Linux: 116. eBPF / bpf2go - BTF Style Maps 정의 구문과 데이터 정렬 문제
13893정성태2/27/20252211Linux: 115. eBPF (bpf2go) - ARRAY / HASH map 기본 사용법
[1]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  ...