Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 332. 함수형 언어의 코드가 그렇게 빠를까? [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 26211
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]

... 46  47  48  49  50  51  52  53  54  [55]  56  57  58  59  60  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12560정성태3/11/202117721개발 환경 구성: 549. ssh-keygen으로 생성한 PKCS#1 개인키/공개키 파일을 각각 PKCS8/PEM 형식으로 변환하는 방법
12559정성태3/11/202117966.NET Framework: 1028. 닷넷 5 환경의 Web API에 OpenAPI 적용을 위한 NSwag 또는 Swashbuckle 패키지 사용 [2]파일 다운로드1
12558정성태3/10/202117036Windows: 192. Power Automate Desktop (Preview) 소개 - Bitvise SSH Client 제어 [1]
12557정성태3/10/202115254Windows: 191. 탐색기의 보안 탭에 있는 "Object name" 경로에 LEFT-TO-RIGHT EMBEDDING 제어 문자가 포함되는 문제
12556정성태3/9/202113541오류 유형: 703. PowerShell ISE의 Debug / Toggle Breakpoint 메뉴가 비활성 상태인 경우
12555정성태3/8/202116839Windows: 190. C# - 레지스트리에 등록된 DigitalProductId로부터 라이선스 키(Product Key)를 알아내는 방법파일 다운로드2
12554정성태3/8/202116391.NET Framework: 1027. 닷넷 응용 프로그램을 위한 PDB 옵션 - full, pdbonly, portable, embedded
12553정성태3/5/202116393개발 환경 구성: 548. 기존 .NET Framework 프로젝트를 .NET Core/5+ 용으로 변환해 주는 upgrade-assistant, try-convert 도구 소개 [4]
12552정성태3/5/202115850개발 환경 구성: 547. github workflow/actions에서 Visual Studio Marketplace 패키지 등록하는 방법
12551정성태3/5/202114211오류 유형: 702. 비주얼 스튜디오 - The 'CascadePackage' package did not load correctly. (2)
12550정성태3/5/202113960오류 유형: 701. Live Share 1.0.3713.0 버전을 1.0.3884.0으로 업데이트 이후 ContactServiceModelPackage 오류 발생하는 문제
12549정성태3/4/202115226오류 유형: 700. VsixPublisher를 이용한 등록 시 다양한 오류 유형 해결책
12548정성태3/4/202116361개발 환경 구성: 546. github workflow/actions에서 nuget 패키지 등록하는 방법
12547정성태3/3/202117026오류 유형: 699. 비주얼 스튜디오 - The 'CascadePackage' package did not load correctly.
12546정성태3/3/202116863개발 환경 구성: 545. github workflow/actions에서 빌드시 snk 파일 다루는 방법 - Encrypted secrets
12545정성태3/2/202119724.NET Framework: 1026. 닷넷 5에 추가된 POH (Pinned Object Heap) [10]
12544정성태2/26/202119935.NET Framework: 1025. C# - Control의 Invalidate, Update, Refresh 차이점 [2]
12543정성태2/26/202117911VS.NET IDE: 158. C# - 디자인 타임(design-time)과 런타임(runtime)의 코드 실행 구분
12542정성태2/20/202119581개발 환경 구성: 544. github repo의 Release 활성화 및 Actions를 이용한 자동화 방법 [1]
12541정성태2/18/202117144개발 환경 구성: 543. 애저듣보잡 - Github Workflow/Actions 소개
12540정성태2/17/202118257.NET Framework: 1024. C# - Win32 API에 대한 P/Invoke를 대신하는 Microsoft.Windows.CsWin32 패키지
12539정성태2/16/202118184Windows: 189. WM_TIMER의 동작 방식 개요파일 다운로드1
12538정성태2/15/202118648.NET Framework: 1023. C# - GC 힙이 아닌 Native 힙에 인스턴스 생성 - 0SuperComicLib.LowLevel 라이브러리 소개 [2]
12537정성태2/11/202119351.NET Framework: 1022. UI 요소의 접근은 반드시 그 UI를 만든 스레드에서! - 두 번째 이야기 [2]
12536정성태2/9/202118194개발 환경 구성: 542. BDP(Bandwidth-delay product)와 TCP Receive Window
12535정성태2/9/202117270개발 환경 구성: 541. Wireshark로 확인하는 LSO(Large Send Offload), RSC(Receive Segment Coalescing) 옵션
... 46  47  48  49  50  51  52  53  54  [55]  56  57  58  59  60  ...