Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 20299
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)
13104정성태7/23/202211056Linux: 51. WSL - init에서 systemd로 전환하는 방법
13103정성태7/22/20227533오류 유형: 818. WSL - systemd-genie와 관련한 2가지(systemd-remount-fs.service, multipathd.socket) 에러
13102정성태7/19/20227014.NET Framework: 2033. .NET Core/5+에서는 구할 수 없는 HttpRuntime.AppDomainAppId
13101정성태7/15/202216049도서: 시작하세요! C# 10 프로그래밍
13100정성태7/15/20228409.NET Framework: 2032. C# 11 - shift 연산자 재정의에 대한 제약 완화 (Relaxing Shift Operator)
13099정성태7/14/20228340.NET Framework: 2031. C# 11 - 사용자 정의 checked 연산자파일 다운로드1
13098정성태7/13/20226521개발 환경 구성: 647. Azure - scale-out 상태의 App Service에서 특정 인스턴스에 요청을 보내는 방법 [1]
13097정성태7/12/20225897오류 유형: 817. Golang - binary.Read: invalid type int32
13096정성태7/8/20228806.NET Framework: 2030. C# 11 - UTF-8 문자열 리터럴
13095정성태7/7/20226839Windows: 208. AD 도메인에 참여하지 않은 컴퓨터에서 Kerberos 인증을 사용하는 방법
13094정성태7/6/20226622오류 유형: 816. Golang - "short write" 오류 원인
13093정성태7/5/20227472.NET Framework: 2029. C# - HttpWebRequest로 localhost 접속 시 2초 이상 지연
13092정성태7/3/20228447.NET Framework: 2028. C# - HttpWebRequest의 POST 동작 방식파일 다운로드1
13091정성태7/3/20227409.NET Framework: 2027. C# - IPv4, IPv6를 모두 지원하는 서버 소켓 생성 방법
13090정성태6/29/20226424오류 유형: 815. PyPI에 업로드한 패키지가 반영이 안 되는 경우
13089정성태6/28/20226906개발 환경 구성: 646. HOSTS 파일 변경 시 Edge 브라우저에 반영하는 방법
13088정성태6/27/20225844개발 환경 구성: 645. "Developer Command Prompt for VS 2022" 명령행 환경의 폰트를 바꾸는 방법
13087정성태6/23/20228942스크립트: 41. 파이썬 - FastAPI / uvicorn 호스팅 환경에서 asyncio 사용하는 방법 [1]
13086정성태6/22/20228392.NET Framework: 2026. C# 11 - 문자열 보간 개선 2가지파일 다운로드1
13085정성태6/22/20228494.NET Framework: 2025. C# 11 - 원시 문자열 리터럴(raw string literals)파일 다운로드1
13084정성태6/21/20226918개발 환경 구성: 644. Windows - 파이썬 2.7을 msi 설치 없이 구성하는 방법
13083정성태6/20/20227539.NET Framework: 2024. .NET 7에 도입된 GC의 메모리 해제에 대한 segment와 region의 차이점 [2]
13082정성태6/19/20226614.NET Framework: 2023. C# - Process의 I/O 사용량을 보여주는 GetProcessIoCounters Win32 API파일 다운로드1
13081정성태6/17/20226586.NET Framework: 2022. C# - .NET 7 Preview 5 신규 기능 - System.IO.Stream ReadExactly / ReadAtLeast파일 다운로드1
13080정성태6/17/20227304개발 환경 구성: 643. Visual Studio 2022 17.2 버전에서 C# 11 또는 .NET 7.0 preview 적용
13079정성태6/17/20224891오류 유형: 814. 파이썬 - Error: The file/path provided (...) does not appear to exist
... 16  17  18  19  20  21  [22]  23  24  25  26  27  28  29  30  ...