Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 27601
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]

... 121  122  123  124  125  [126]  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
10803정성태6/2/201525969.NET Framework: 513. UWP(Universal Windows Platform) 응용 프로그램의 새로운 라이브러리 버전 관리 해법 [2]
10802정성태6/2/201525307개발 환경 구성: 269. 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - Azure VPN 구성 방법 [1]
10801정성태5/31/201530464.NET Framework: 512. async/await 사용 시 hang 문제가 발생하는 경우 - 두 번째 이야기 [3]
10800정성태5/29/201525904개발 환경 구성: 268. 소개 - 프로세싱(https://processing.org/)
10799정성태5/29/201523455사물인터넷: 3. 책 소개 - 라즈베리 파이로 구현하는 사물 인터넷 프로젝트 [1]
10798정성태5/26/201523460기타: 53. 2015년 6월 10일 밤 10시 온라인 세미나 - 새로운 Windows 10 App을 개발하는 방법
10797정성태5/23/201523167VC++: 91. 자식 스레드에 자동 상속되는 TEB의 SubProcessTag 필드파일 다운로드1
10796정성태5/23/201533981오류 유형: 293. SQL Server Management Studio 실행 시 "Cannot find one or more components" 오류
10795정성태5/23/201532112오류 유형: 292. InstallUtil로 .NET 서비스 등록 시 오류 - Operation is not supported. (Exception from HRESULT: 0x80131515). [3]
10794정성태5/22/201527003개발 환경 구성: 267. (무료) 마이크로소프트 온라인 강좌 소개 - 네트워킹 기초 [1]
2925정성태5/14/201526312디버깅 기술: 73. PDB 기호 파일의 경로 구성 방식파일 다운로드1
2924정성태5/14/201529778VS.NET IDE: 100. 비주얼 스튜디오 원격 디버깅 시 'Unknown function' 콜스택이 나온다면?
2923정성태5/12/201589232기타: 52. 도서: 시작하세요! C# 6.0 프로그래밍: 기본 문법부터 실전 예제까지 [17]
2922정성태5/12/201525514오류 유형: 291. ssindex.cmd 실행 시 '...[tfs_collection_url]...' not found in srcsrv.ini 오류 발생
2921정성태5/9/201532237개발 환경 구성: 266. 인텔에서 구현한 최대 절전 모드 기능 - Intel® Rapid Start Technology
2920정성태5/9/201523146오류 유형: 290. 디스크 관리자의 파티션 축소 시, There is not enough space available on the disk(s) to complete this operation.
2919정성태5/9/201523162오류 유형: 289. Error: this template attempted to load component assembly 'NuGet.VisualStudio.Interop, ...'
2918정성태5/9/201541666Windows: 111. 복구(Recovery) 파티션 삭제하는 방법 [3]
2917정성태5/9/201532273오류 유형: 288. .NET Framework 4.6이 설치된 경우 "Intel® Rapid Storage Technology (Intel® RST) RAID Driver"가 설치 안 되는 문제 [5]
2916정성태5/9/201533298오류 유형: 287. 레지스트리 권한 오류 - Cannot edit [Registry key name]: Error writing the value's new contents.
2915정성태5/9/201532771개발 환경 구성: 265. TrustedInstaller 권한으로 프로그램 실행시키는 방법 [11]
2914정성태5/9/201529799DDK: 7. 정식 인증서가 있는 경우 Device Driver 서명하는 방법 [2]
2913정성태4/30/201527488.NET Framework: 511. Build 2015 행사에서 소개된 (맥/리눅스/윈도우 용 무료) Visual Studio Code 개발 도구 [8]
2912정성태4/29/201523160오류 유형: 286. VirtualBox에 Windows 8/2012 설치 시 "Error Code: 0x000000C4" 오류 발생
2911정성태4/29/201521748오류 유형: 285. Visual Studio 2015를 제거한 경우 Microsoft.VisualStudio.Web.PageInspector.Loader 어셈블리를 못 찾는 문제 [2]
2910정성태4/29/201525657오류 유형: 284. System.TypeLoadException: Could not load type 'System.Reflection.AssemblySignatureKeyAttribute' from assembly [1]
... 121  122  123  124  125  [126]  127  128  129  130  131  132  133  134  135  ...