Ruby'nin hızını artırmak için C kodunu Ruby ile yeniden yazmak

Ruby performansını artırma: C'yi Ruby ile yeniden yazmak

Ruby'nin performans karşılaştırması

• Yakın tarihli bir dil karşılaştırma deposunda Ruby, R ve Python'dan daha hızlı olsa da üçüncü en yavaş dil olarak değerlendirildi.
• Benchmark'lar "Loops" ve "Fibonacci" olmak üzere iki bölümden oluşuyor; bunlar sırasıyla döngü ve koşul ifadeleri ile fonksiyon çağrısı ek yükünü ve özyineleme performansını öne çıkarıyor.

Ruby ile Node.js performans karşılaştırması

• M3 MacBook Pro'da Ruby 3.3.6, döngü örneğinde 28 saniye, fibonacci örneğinde ise 12 saniye sürüyor.
• Node.js ise her iki örnekte de yaklaşık 1 saniye sürüyor.
• M2 MacBook Air'de Ruby'nin performansı daha da kötüleşiyor.

Benchmark'ların anlamı

• Bu tür benchmark'lar pratikte çok büyük bir anlam taşımayabilir.
• Python en yavaş dil olarak değerlendirildi, ancak GitHub'da en çok kullanılan dil.
• Programlama dilleri verimli olmalı, ancak bir dilin kullanışlılığı ve üretkenliği performanstan daha önemlidir.

YJIT'nin uygulanması

• YJIT uygulandığında fibonacci performansı büyük ölçüde iyileşiyor.
• Döngü örneğinde ise performans artışı sınırlı kalıyor.

Ruby kodu optimizasyonu

• Range#each C ile yazıldığı için YJIT tarafından optimize edilemiyor.
• Integer#times, Ruby 3.3'te C'den Ruby'ye dönüştürüldü ve bu sayede YJIT optimizasyonu mümkün oldu.
• Array#each, Ruby 3.4'te C'den Ruby'ye dönüştürüldü.

Integer#times optimizasyonu

• Integer#succ, i += 1 ifadesinden daha hızlı çalışıyor.
• YJIT, Integer#times'ı optimize ederek performansı önemli ölçüde artırıyor.

Array#each optimizasyonu

• Array#each, Ruby 3.4'te C'den Ruby'ye dönüştürüldü ve YJIT optimizasyonu mümkün hale geldi.
• Primitive modülü kullanılarak C kodu Ruby içinde değerlendiriliyor.

Ruby Microbench deposu

• Çeşitli Ruby sürümleri ve YJIT kullanılarak benchmark'lar çalıştırılıyor.
• Ruby 3.4 YJIT ile performans belirgin biçimde iyileşiyor.

range#each optimizasyonu

• Range sınıfını saf Ruby ile uygulayarak performans artırılabilir.

YJIT standart kütüphanesi

• YJIT ekibi, C kodunu Ruby ile değiştirerek performansı artırıyor.
• with_yjit bloğu kullanılarak YJIT etkin olduğunda Ruby implementasyonu kullanılıyor.

YJIT optimizasyonunu inceleme

• YJIT, Ruby VM bytecode'unu makine koduna çevirerek performansı optimize ediyor.
• Integer#succ için üretilen makine kodu analiz edilerek YJIT'nin optimizasyon süreci anlaşılabiliyor.

[GN⁺]

Hacker News yorumları

• Döngü örneği 1 milyar kez tekrar ediyor ve iç içe döngüler kullanıyor. Bu benchmark'ın sürenin %99'undan fazlasını ilk iki satırda harcayacağı tahmin ediliyor

  • Dizi öğeleri üzerinde canlılık analiziyle dıştaki döngünün tamamı kaldırılabilir ve program basitçe dönüştürülebilir
  • Derleyicinin bu tür bir analizi yapıp yapamayacağı merak ediliyor
  • u derleme zamanında bilinmese bile iç döngü birkaç komutla değiştirilebilir

• Ruby'nin gelecekteki sürümlerine değiniliyor; Ruby 3.4.0'ın bu Noel'de, Ruby 3.5.0'ın ise gelecek Noel'de çıkması planlanıyor

  • Python'un minimal JIT'inin bu tür döngüler üzerinde nasıl bir etkisi olacağı merak ediliyor
  • Python 3.13'ün JIT etkin şekilde derlenmesi gerekiyor ve bununla benchmark'ı çalıştırmak ilginç olabilir

• Ruby'ye duyulan sevgi hâlâ sürüyor. Matz'a teşekkür ediliyor

• Integer#succ için performans iyileştirme PR'ı 2024'ün başında yapılmış ve bu sayede neden Integer#succ kullanıldığı anlaşılmış

  • Döngü metotları yeniden yazılırken Integer#succ kullanılıyor ve yorumlayıcıda opt_succ (i = i.succ) ifadesi putobject 1; opt_plus (i += 1) ifadesinden daha hızlı işleniyor
  • Kişisel olarak okunabilirlik nedeniyle #succ sık kullanılıyor; UUID kütüphanesinin #bytes metodunda bunu iki kez kullanarak kod okunurken "bit slicing modu" korunuyor

• TruffleRuby ile ilgili deneyimler paylaşılıyor; TruffleRuby'nin Node.js'ten daha hızlı olduğu ve Bun ya da Golang'a yaklaştığı belirtiliyor

  • Verilen benchmark'ın değişiklik sonrası TruffleRuby hızını gösterip göstermediğinden emin olunmadığı ifade ediliyor
  • Benchmark'ı doğrulayıp ana depoya bir commit olarak eklemek isteniyor

• Ruby çok hızlandı ve TruffleRuby daha da etkileyici

• YJIT'in Rust ile yazıldığı bilinmiyormuş

• Python benchmark'ta en yavaş dildi, ancak Ekim 2024 itibarıyla GitHub'da en çok kullanılan dil

  • Bir dilin yavaşlığı ile popülerliği arasında bir korelasyon var gibi görünüyor

• Daha fazla dili içeren eski bir dil karşılaştırma deposu var

• Advent of Code çözümlerinde büyük değişikliklere yol açmış ve şaşırtıcı derecede benzer görünüyor