Boost实现为什么比R语言慢510倍 优化标题：比较Boost实现和R语言的性能差异

由于有Beta版、不完整的Beta版以及Beta发行版(R::pbeta()个)，我想确保我们可以进行比较.

这里是代码的修改版本，为了简单起见，这里使用了两个不同的函数-以及GSL-和正式基准调用的比较:

Code

// [[Rcpp::depends(BH)]]
#include <boost/math/special_functions/beta.hpp>

// this also ensure linking with the GSL
// [[Rcpp::depends(RcppGSL)]]
#include <gsl/gsl_sf_gamma.h>

#include <Rcpp.h>
using namespace Rcpp;


// [[Rcpp::export]]
NumericVector bfR(NumericVector a, NumericVector b) {
    int n = a.size();
    NumericVector rst(n);
    for (int i = 0; i<n; i++) {
        rst[i] = R::beta(a[i], b[i]);
    }
    return rst;
}

// [[Rcpp::export]]
NumericVector bfB(NumericVector a, NumericVector b) {
    int n = a.size();
    NumericVector rst(n);
    for (int i = 0; i<n; i++) {
        rst[i] = boost::math::beta( a[i], b[i] );
    }
    return rst;
}

// [[Rcpp::export]]
NumericVector bfG(NumericVector a, NumericVector b) {
    int n = a.size();
    NumericVector rst(n);
    for (int i = 0; i<n; i++) {
        rst[i] = gsl_sf_beta( a[i], b[i] );
    }
    return rst;
}


/*** R

set.seed(123)
N <- 300000L
a <- runif(N, 0, 10) # Generate a in (0, 10)
b <- runif(N, 0, 10) # Generate b in (0, 10)
summary(bfR(a,b) - bfB(a,b))
summary(bfR(a,b) - bfG(a,b))
microbenchmark::microbenchmark(R = bfR(a, b), Boost = bfB(a, b), GSL = bfG(a, b), times=10)

*/

Output

当我们Rcpp::sourceCpp()时，‘标记的’R代码部分也被执行:

> Rcpp::sourceCpp("answer.cpp")

> set.seed(123)

> N <- 300000L

> a <- runif(N, 0, 10) # Generate a in (0, 10)

> b <- runif(N, 0, 10) # Generate b in (0, 10)

> summary(bfR(a,b) - bfB(a,b))
     Min.   1st Qu.    Median      Mean   3rd Qu.      Max. 
-3.64e-12  0.00e+00  0.00e+00 -5.00e-17  0.00e+00  1.36e-12 

> summary(bfR(a,b) - bfG(a,b))
     Min.   1st Qu.    Median      Mean   3rd Qu.      Max. 
-1.18e-11 -4.00e-17  0.00e+00  2.10e-16  0.00e+00  1.09e-11 

> microbenchmark::microbenchmark(R = bfR(a, b), Boost = bfB(a, b), GSL = bfG(a, b), times=10)
Unit: milliseconds
  expr      min       lq     mean   median       uq      max neval cld
     R  44.9314  45.2773  46.9782  46.1237  49.0056  50.6273    10 a  
 Boost 166.0146 167.2552 171.0441 169.5741 175.0108 180.6520    10  b 
   GSL  58.3259  58.5101  61.0364  59.6556  62.4862  67.5316    10   c
> 

在这一点上，我只能猜测Boost要么做了一些额外的环，要么因为它失go 了R和GSL而从抽象中承受了一些成本.(我注意到，在它的文档页面上，结果与GNU GSL以及R:https://www.boost.org/doc/libs/1_82_0/libs/math/doc/html/math_toolkit/sf_beta/beta_function.html进行了比较(为了准确性).)