集中講義「Rubyインタプリタに見る実際のシステムソフトウェア」

report1.txt

題字：
  C拡張による竹内関数の実装と速度比較

概要：
  竹内関数[1]をC拡張で実装し、PureRubyで実装したものとの速度比較を行う。

開発した拡張ライブラリの説明：
  竹内関数のオリジナル版(tarai)と、Tak関数を実行できるライブラリを作成。

開発したプログラム（もしくは、github などのプログラムの閲覧方法）：
  https://github.com/rkmathi/tarai-ruby

評価（実行結果など）：
  tarai関数とtak関数を実装したが、tak関数での実行時間を比較した。
  
  - 実行環境
    MacBook Air Late 13-inch, Mid 2013
    Intel Core i7 1.7GHz
    8GB RAM
    OSX 10.9.4
    ruby 2.2.0dev (2014-06-12 trunk 46413) [x86_64-darwin13]
  
  - tak(18, 9, 0)
    - C拡張版
      9
      real    0m0.032s
      user    0m0.024s
      sys     0m0.006s
    - PureRuby版
      9
      real    0m0.823s
      user    0m0.814s
      sys     0m0.007s

  - tak(19, 10, 0)
    - C拡張版
      10
      real    0m0.031s
      user    0m0.024s
      sys     0m0.005s
    - PureRuby版
      10
      real    0m3.162s
      user    0m3.152s
      sys     0m0.006s

考察：
  C拡張版とPureRuby版では約100倍ものの実行速度の差が出ることもあった。
  この関数は再帰呼び出しの回数が非常に多くなるものなのだが、C言語での再帰呼び出しとRubyでの再帰呼び出しではかなり大きな時間差が出ることがわかった。

まとめ：
  竹内関数のような、再帰呼び出しの回数が非常に多い関数についてはC拡張版が非常に高速に実行できることがわかった。


参考
[1]： スライド10 http://jp.franz.com/base/seminar/2005-11-18/SeminarNov2005-Takeuchi.files/v3_document.htm