为 < <= > >= = == not= 添加三参数arity

Question

在我的实践中，使用较少/较多的操作的三参数arity很常见，例如检查一个数字是否在范围内


(< 0 temp 100)


问题是，它比 {{(and (< 0 temp) (< temp 100))}} 慢近三倍。

这是因为三参数arity由通用可变参数arity分支处理


(defn <
  "如果数字按单调递增顺序排列，则返回非nil，否则返回false。"
  {:inline (fn [x y] `(. clojure.lang.Numbers (lt ~x ~y)))
   :inline-arities #{2}
   :added "1.0"}
  ([x] true)
  ([x y] (. clojure.lang.Numbers (lt x y)))
  ([x y & more]
    (if (< x y)
     (if (next more)
       (recur y (first more) (next more))
       (< y (first more)))
     false)
     


此补丁为这些函数添加了针对三参数arity的特殊处理：{{< <= > >= = == not=}}


(defn <
  "如果数字按单调递增顺序排列，则返回非nil，否则返回false。"
  {:inline (fn [x y] `(. clojure.lang.Numbers (lt ~x ~y)))
   :inline-arities #{2}
   :added "1.0"}
  ([x] true)
  ([x y] (. clojure.lang.Numbers (lt x y)))
  ([x y & more]
  ([x y z] (and (. clojure.lang.Numbers (lt x y))
                (. clojure.lang.Numbers (lt y z))))
  ([x y z & more]
   (if (< x y)
     (let [nmore (next more)]
       (if nmore
         (recur y z (first more) nmore)
         (< y z (first more))))
     


性能提升相当显著


(= 5 5 5)      24.508635 ns => 4.802783 ns (-80%)
(not= 1 2 3)      122.085793 ns => 21.828776 ns (-82%)
(< 1 2 3)      30.842993 ns => 6.714757 ns (-78%)
(<= 1 2 2)      30.712399 ns => 6.011326 ns (-80%)
(> 3 2 1)      22.577751 ns => 6.893885 ns (-69%)
(>= 3 2 2)      21.593219 ns => 6.233540 ns (-71%)
(== 5 5 5)      19.700540 ns => 6.066265 ns (-69%)


较高参数arity也变得更快，主要是因为现在有一个更少的循环


(= 5 5 5 5)      50.264580 ns => 31.361655 ns (-37%)
(< 1 2 3 4)      68.059758 ns => 43.684409 ns (-35%)
(<= 1 2 2 4)      65.653826 ns => 45.194730 ns (-31%)
(> 3 2 1 0)      119.239733 ns => 44.305519 ns (-62%)
(>= 3 2 2 0)      65.738453 ns => 44.037442 ns (-33%)
(== 5 5 5 5)      50.773521 ns => 33.725097 ns (-33%)


此补丁还将 {{not=}} 的可变参数arity更改为使用 next/recur 而不是 {{apply}}


(defn not=
  "与 (not (= obj1 obj2)) 相同"
  {:tag Boolean
   :added "1.0"
   :static true}
  ([x] false)
  ([x y] (not (= x y)))
  ([x y z] (not (= x y z)))
  ([x y z & more]
   (if (= x y)
     (let [nmore (next more)]
       (if nmore
         (recur y z (first more) nmore)
        (not= y z (first more))))
    true)))


结果良好


(not= 1 2 3 4)      130.517439 ns => 29.675640 ns (-77%)


我还在做与 [~wagjo] 在 CLJ-1912 中所做的事情（仅计算 {{(next more)}} 一次），尽管这样做所带来的性能提升并不太大。

我的观点是，优化三个参数的函数是有意义的，因为它们在实际代码中出现的频率相当高。参数更多（4个或更多）的函数则很少出现。

Answer 1

回复者：tonsky

基准代码在这里 https://gist.github.com/tonsky/442eda3ba6aa4a71fd67883bb3f61d99

Answer 2

回复者：alexmiller

将此与 CLJ-1912 桥接可能会更有意义，否则这些补丁可能会产生冲突。

Answer 3

回复者：tonsky

如果先应用 CLJ-1912，请使用此补丁

Answer 4

回复者：tonsky

我在之前的补丁中发现了一个问题，在定义等于（{{=}}）时，还没有定义并（{{and}}）。将其替换为{{if}}。

Answer 5

回复者：alexmiller

与 CLJ-1912 重复

Answer 6

评论由：tonsky_ 发布

[@alexmiller] 这是一个重复问题，但我的补丁要快得多。只需看看这些数字（比5-10%提高了70-80%）。这是因为我引入了真正的可变参数，所以在三种参数的情况下，不会创建中间集合，也不会对其进行结构化。

Answer 7

评论由：wagjo 发布

提供的补丁中存在一个相当严重的错误，导致例如 {{(= 3 3 2)}} 返回 true。因此，我认为基准测试也存在问题。

Answer 8

评论由：tonsky_ 发布

[@wagjo] 感谢指出这一点！附上一个更新后的路径。基准测试并未出错太多，因为性能提升并非来自减少/增加一个比较，而是因为调用未知参数数量的函数没有开销。

Answer 9

参考：https://clojure.atlassian.net/browse/CLJ-2075（由 tonsky 提出）