Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 27581
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]

... 181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  [195]  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
97정성태2/14/200522072VS.NET IDE: 21. 설치된 Platform SDK 버전확인 방법
96정성태2/14/200524016기타: 9. http://www.google.com/webhp?complete=1&hl=en 검색에 관해서.
95정성태2/14/200533335VS.NET IDE: 20. Win32 특권 정리 [1]
94정성태1/29/200524715VC++: 13. VS.NET 2005 VC++ 컴파일러 에러 : cannot instantiate abstract class
93정성태1/29/200520550VS.NET IDE: 19. 혹시 VS.NET 2005 Beta2(2004/12 CTP Team System 버전)이 다운이 자주 되나요? [2]
92정성태1/29/200519238.NET Framework: 23. Unmanaged 환경에서 Managed DLL에 정의된 메서드 호출 시 오류 확인하는 방법
91정성태11/14/200519869VC++: 12. VS.NET 2005 VC++ Debug: Expression: ( (state != ST_INVALID ) )
90정성태1/27/200520879.NET Framework: 22. Debug: The underlying connection was closed: Unable to connect to the remote server.
89정성태1/26/200525286VC++: 11. Delay Loaded DLL
87정성태1/23/200518903VS.NET IDE: 18. VS.NET 2005 Beta 1 - VC++ 프로젝트에서 Connection Point 구현시 버그
88정성태1/23/200518424    답변글 VS.NET IDE: 18.1. VS.NET 2003 : VC++ 프로젝트에서 Connection Point 추가시에도 버그
86정성태1/23/200524298.NET Framework: 21. Code Snippet - Enum과 관련된 다양한 형변환 [1]
85정성태1/23/200522493스크립트: 4. Windows 2003에서 BHO(Browser Helper Objects) 동작 안하는 현상 [1]
83정성태1/18/200527692.NET Framework: 20. System.AccessViolationException 예외가 발생한 한 예.
82정성태1/3/200521173VS.NET IDE: 17. Windows 운영 - 특정 사용자 또는 그룹에 대해서 파일 공유 접근 금지
79정성태1/20/200528944기타: 8. DELL Latitude D800 노트북 컴퓨터의 PC Beep 소음(!) 문제.
78정성태12/27/200421338VS.NET IDE: 16. MS 제품 관련 사용되는 TCP/IP 포트 열거파일 다운로드1
77정성태12/27/200421646VS.NET IDE: 15. Virtual CD-ROM Control Panel - ISO 이미지를 CD-ROM 드라이브처럼 접근하게 해주는 EXE 프로그램 [1]파일 다운로드1
76정성태12/27/200422687VS.NET IDE: 14. VPN 접속시 IP를 고정적으로 할당받는 방법 [1]
75정성태12/27/200418789VS.NET IDE: 13. VS.NET 2005 Beta 1 - Portfolio Explorer 에 등록된 Team Server 항목 삭제 방법
84정성태1/19/200519983    답변글 VS.NET IDE: 13.1. VS.NET 2005 Beta 1 : Team Server 에 등록된 포트폴리오 프로젝트 삭제 방법
74정성태12/26/200420290VS.NET IDE: 12. [시나리오] VS.NET 2005 Team Foundation Server을 Virtual Server에 설치 [1]
80정성태12/31/200419791    답변글 VS.NET IDE: 12.1. Client Tier, 즉 VS.NET 2005가 설치된 컴퓨터도 ActiveDirectory에 참여를 해야 합니다.
81정성태12/31/200421740    답변글 VS.NET IDE: 12.2. Tier 컴퓨터를 모두 영문으로 재구성
109정성태3/4/200516849    답변글 VS.NET IDE: 12.3. [보완] MS 공식 아티클 - Installing the December CTP Release of Visual Studio Team System
73정성태11/14/200518580.NET Framework: 19. VS.NET 2005 Team Foundation Server 설치오류 - 26204 예외
... 181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191  192  193  194  [195]  ...