Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 20295
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]

... 16  [17]  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13229정성태1/25/20235578.NET Framework: 2090. C# - UDP Datagram의 최대 크기
13228정성태1/24/20235682.NET Framework: 2089. C# - WMI 논리 디스크가 속한 물리 디스크의 정보를 얻는 방법 [2]파일 다운로드1
13227정성태1/23/20235294개발 환경 구성: 659. Windows - IP MTU 값을 바꿀 수 있을까요? [1]
13226정성태1/23/20235001.NET Framework: 2088. .NET 5부터 지원하는 GetRawSocketOption 사용 시 주의할 점
13225정성태1/21/20234154개발 환경 구성: 658. Windows에서 실행 중인 소켓 서버를 다른 PC 또는 WSL에서 접속할 수 없는 경우
13224정성태1/21/20234633Windows: 221. Windows - Private/Public/Domain이 아닌 네트워크 어댑터 단위로 방화벽을 on/off하는 방법
13223정성태1/20/20234779오류 유형: 838. RDP 연결 오류 - The two computers couldn't connect in the amount of time allotted
13222정성태1/20/20234449개발 환경 구성: 657. WSL - DockerDesktop.vhdx 파일 위치를 옮기는 방법
13221정성태1/19/20234659Linux: 57. C# - 리눅스 프로세스 메모리 정보파일 다운로드1
13220정성태1/19/20234723오류 유형: 837. NETSDK1045 The current .NET SDK does not support targeting .NET ...
13219정성태1/18/20234379Windows: 220. 네트워크의 인터넷 접속 가능 여부에 대한 판단 기준
13218정성태1/17/20234267VS.NET IDE: 178. Visual Studio 17.5 (Preview 2) - 포트 터널링을 이용한 웹 응용 프로그램의 외부 접근 허용
13217정성태1/13/20234855디버깅 기술: 185. windbg - 64비트 운영체제에서 작업 관리자로 뜬 32비트 프로세스의 덤프를 sos로 디버깅하는 방법
13216정성태1/12/20235111디버깅 기술: 184. windbg - 32비트 프로세스의 메모리 덤프인 경우 !peb 명령어로 나타나지 않는 환경 변수
13215정성태1/11/20236838Linux: 56. 리눅스 - /proc/pid/stat 정보를 이용해 프로세스의 CPU 사용량 구하는 방법 [1]
13214정성태1/10/20236163.NET Framework: 2087. .NET 6부터 SourceGenerator와 통합된 System.Text.Json [1]파일 다운로드1
13213정성태1/9/20235623오류 유형: 836. docker 이미지 빌드 시 "RUN apt install ..." 명령어가 실패하는 이유
13212정성태1/8/20235529기타: 85. 단정도/배정도 부동 소수점의 정밀도(Precision)에 따른 형변환 손실
13211정성태1/6/20235482웹: 42. (https가 아닌) http 다운로드를 막는 웹 브라우저
13210정성태1/5/20234608Windows: 219. 윈도우 x64의 경우 0x00000000`7ffe0000 아래의 주소는 왜 사용하지 않을까요?
13209정성태1/4/20234496Windows: 218. 왜 윈도우에서 가상 메모리 공간은 64KB 정렬이 된 걸까요?
13208정성태1/3/20234489.NET Framework: 2086. C# - Windows 운영체제의 2MB Large 페이지 크기 할당 방법파일 다운로드1
13207정성태12/26/20224771.NET Framework: 2085. C# - gpedit.msc의 "User Rights Assignment" 특권을 코드로 설정/해제하는 방법파일 다운로드1
13206정성태12/24/20225009.NET Framework: 2084. C# - GetTokenInformation으로 사용자 SID(Security identifiers) 구하는 방법 [3]파일 다운로드1
13205정성태12/24/20225245.NET Framework: 2083. C# - C++과의 연동을 위한 구조체의 fixed 배열 필드 사용 (2)파일 다운로드1
13204정성태12/22/20224703.NET Framework: 2082. C# - (LSA_UNICODE_STRING 예제로) CustomMarshaler 사용법파일 다운로드1
... 16  [17]  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ...