Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 20302
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)
13204정성태12/22/20224704.NET Framework: 2082. C# - (LSA_UNICODE_STRING 예제로) CustomMarshaler 사용법파일 다운로드1
13203정성태12/22/20224882.NET Framework: 2081. C# Interop 예제 - (LSA_UNICODE_STRING 예제로) 구조체를 C++에 전달하는 방법파일 다운로드1
13202정성태12/21/20225263기타: 84. 직렬화로 설명하는 Little/Big Endian파일 다운로드1
13201정성태12/20/20225837오류 유형: 835. PyCharm 사용 시 C 드라이브 용량 부족
13200정성태12/19/20224780오류 유형: 834. 이벤트 로그 - SSL Certificate Settings created by an admin process for endpoint
13199정성태12/19/20224957개발 환경 구성: 656. Internal Network 유형의 스위치로 공유한 Hyper-V의 VM과 호스트가 통신이 안 되는 경우
13198정성태12/18/20224884.NET Framework: 2080. C# - Microsoft.XmlSerializer.Generator 처리 없이 XmlSerializer 생성자를 예외 없이 사용하고 싶다면?파일 다운로드1
13197정성태12/17/20224670.NET Framework: 2079. .NET Core/5+ 환경에서 XmlSerializer 사용 시 System.IO.FileNotFoundException 예외 발생하는 경우파일 다운로드1
13196정성태12/16/20224892.NET Framework: 2078. .NET Core/5+를 위한 SGen(Microsoft.XmlSerializer.Generator) 사용법
13195정성태12/15/20225330개발 환경 구성: 655. docker - bridge 네트워크 모드에서 컨테이너 간 통신 시 --link 옵션 권장 이유
13194정성태12/14/20225465오류 유형: 833. warning C4747: Calling managed 'DllMain': Managed code may not be run under loader lock파일 다운로드1
13193정성태12/14/20225580오류 유형: 832. error C7681: two-phase name lookup is not supported for C++/CLI or C++/CX; use /Zc:twoPhase-
13192정성태12/13/20225639Linux: 55. 리눅스 - bash shell에서 실수 연산
13191정성태12/11/20226539.NET Framework: 2077. C# - 직접 만들어 보는 SynchronizationContext파일 다운로드1
13190정성태12/9/20227012.NET Framework: 2076. C# - SynchronizationContext 기본 사용법파일 다운로드1
13189정성태12/9/20227903오류 유형: 831. Visual Studio - Windows Forms 디자이너의 도구 상자에 컨트롤이 보이지 않는 문제
13188정성태12/9/20226472.NET Framework: 2075. C# - 직접 만들어 보는 TaskScheduler 실습 (SingleThreadTaskScheduler)파일 다운로드1
13187정성태12/8/20226396개발 환경 구성: 654. openssl - CA로부터 인증받은 새로운 인증서를 생성하는 방법 (2)
13186정성태12/6/20224945오류 유형: 831. The framework 'Microsoft.AspNetCore.App', version '...' was not found.
13185정성태12/6/20225904개발 환경 구성: 653. Windows 환경에서의 Hello World x64 어셈블리 예제 (NASM 버전)
13184정성태12/5/20225075개발 환경 구성: 652. ml64.exe와 link.exe x64 실행 환경 구성
13183정성태12/4/20225101오류 유형: 830. MASM + CRT 함수를 사용하는 경우 발생하는 컴파일 오류 정리
13182정성태12/4/20225830Windows: 217. Windows 환경에서의 Hello World x64 어셈블리 예제 (MASM 버전)
13181정성태12/3/20225225Linux: 54. 리눅스/WSL - hello world 어셈블리 코드 x86/x64 (nasm)
13180정성태12/2/20225340.NET Framework: 2074. C# - 스택 메모리에 대한 여유 공간 확인하는 방법파일 다운로드1
13179정성태12/2/20224659Windows: 216. Windows 11 - 22H2 업데이트 이후 Terminal 대신 cmd 창이 뜨는 경우
... 16  17  [18]  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  ...