У коммутатора типа/типа есть плохая производительность/медленная работа в Go?

Насколько медленным является использование типов assertions/type switch в Go, как метод обнаружения типа времени выполнения?

Я слышал, что в C/С++, например, обнаружение типов во время выполнения имеет плохую производительность. Чтобы обойти это, вы обычно добавляете членов типа к классам, поэтому вы можете сравнивать их вместо того, чтобы делать кастинг.

Я не нашел для этого четкого ответа на протяжении всего www.

Вот пример того, о чем я прошу, - считается ли это быстрым по сравнению с другими методами проверки типов (как упоминалось выше или другими, о которых я не знаю)?

func question(anything interface{}) {
    switch v := anything.(type) {
        case string:
            fmt.Println(v)
        case int32, int64:
            fmt.Println(v)
        case SomeCustomType:
            fmt.Println(v)
        default:
            fmt.Println("unknown")
    }
}

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Очень легко написать контрольный тест, чтобы проверить его: http://play.golang.org/p/E9H_4K2J9-

package main

import (
    "testing"
)

type myint int64

type Inccer interface {
    inc()
}

func (i *myint) inc() {
    *i = *i + 1
}

func BenchmarkIntmethod(b *testing.B) {
    i := new(myint)
    incnIntmethod(i, b.N)
}

func BenchmarkInterface(b *testing.B) {
    i := new(myint)
    incnInterface(i, b.N)
}

func BenchmarkTypeSwitch(b *testing.B) {
    i := new(myint)
    incnSwitch(i, b.N)
}

func BenchmarkTypeAssertion(b *testing.B) {
    i := new(myint)
    incnAssertion(i, b.N)
}

func incnIntmethod(i *myint, n int) {
    for k := 0; k < n; k++ {
        i.inc()
    }
}

func incnInterface(any Inccer, n int) {
    for k := 0; k < n; k++ {
        any.inc()
    }
}

func incnSwitch(any Inccer, n int) {
    for k := 0; k < n; k++ {
        switch v := any.(type) {
        case *myint:
            v.inc()
        }
    }
}

func incnAssertion(any Inccer, n int) {
    for k := 0; k < n; k++ {
        if newint, ok := any.(*myint); ok {
            newint.inc()
        }
    }
}

ОБНОВЛЕНИЕ 2019 г. /10 октября 2009 г.

Похоже, что методы, показанные выше, равны и не имеют преимуществ друг перед другом. Вот результаты моей машины (AMD R7 2700X, Golang v1.12.9):

BenchmarkIntmethod-16           2000000000           1.67 ns/op
BenchmarkInterface-16           1000000000           2.03 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-16          2000000000           1.70 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-16       2000000000           1.67 ns/op
PASS

И СНОВА:

BenchmarkIntmethod-16           2000000000           1.68 ns/op
BenchmarkInterface-16           1000000000           2.01 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-16          2000000000           1.66 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-16       2000000000           1.67 ns/op

ПРЕДЫДУЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

На моей машине amd64 я получаю следующее время:

$ go test -bench=.
BenchmarkIntmethod  1000000000           2.71 ns/op
BenchmarkInterface  1000000000           2.98 ns/op
BenchmarkTypeSwitch 100000000           16.7 ns/op
BenchmarkTypeAssertion  100000000       13.8 ns/op

Таким образом, похоже, что доступ к методу через переключатель типа или утверждение типа примерно в 5-6 раз медленнее, чем вызов метода напрямую или через интерфейс.

Я не знаю, медленнее ли C++ или это замедление приемлемо для вашего приложения.

Ответ 2

Я хотел проверить сам ответ siritinga и проверить, будет ли удаление проверки в TypeAssertion быстрее. В своем тесте я добавил следующее:

func incnAssertionNoCheck(any Inccer, n int) {
    for k := 0; k < n; k++ {
        any.(*myint).inc()
    }
}

func BenchmarkTypeAssertionNoCheck(b *testing.B) {
    i := new(myint)
    incnAssertionNoCheck(i, b.N)
}

и повторите тесты на моей машине.

BenchmarkIntmethod-12               2000000000           1.77 ns/op
BenchmarkInterface-12               1000000000           2.30 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-12              500000000            3.76 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-12           2000000000           1.73 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-12    2000000000           1.72 ns/op

Итак, кажется, что стоимость выполнения типа коммутатора значительно снизилась с Go 1.4 (что я предполагаю использовать siritinga) для Go 1.6 (что я использую): от 5-6 раз медленнее до менее чем в 2 раза медленнее для переключателя типа и без замедления для утверждения типа (с проверкой или без проверки).

Ответ 3

Мои результаты с использованием Go 1.9

BenchmarkIntmethod-4                1000000000           2.42 ns/op
BenchmarkInterface-4                1000000000           2.84 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4               1000000000           2.29 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4            1000000000           2.14 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-4     1000000000           2.34 ns/op

Тип Утверждение выполняется намного быстрее, но самое интересное удаление проверки типа делает его медленным.

Ответ 4

Я запускаю настольный пример @siritinga в своем ноутбуке (go1.7.3 linux/amd64), получил этот результат:

$ go test -bench .
BenchmarkIntmethod-4            2000000000               1.99 ns/op
BenchmarkInterface-4            1000000000               2.30 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4           2000000000               1.80 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4        2000000000               1.67 ns/op

Ответ 5

TL; DR: это действительно зависит от распределения типов, но интерфейсы являются самым безопасным выбором, если вы не уверены, что типы появятся в обычных кусках. Также подумайте, что если ваш код выполняется нечасто, предиктор ветки также не будет разогреваться.

Длительное объяснение:

В go1.9.2 на darwin/amd64

BenchmarkIntmethod-4                2000000000           1.67 ns/op
BenchmarkInterface-4                2000000000           1.89 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4               2000000000           1.26 ns/op
BenchmarkTypeAssertion-4            2000000000           1.41 ns/op
BenchmarkTypeAssertionNoCheck-4     2000000000           1.61 ns/op

Важно отметить, что переключатель типа с одной ветвью не является очень хорошим сравнением с использованием интерфейса. Предиктор ветвления процессора будет очень горячим, очень быстрым и даст очень хорошие результаты. Лучшая контрольная метка будет использовать псевдослучайные типы и интерфейс с псевдослучайными приемниками. Очевидно, нам нужно удалить отправку статического метода и придерживаться только интерфейсов по сравнению с typewitch (утверждение типа также становится менее значимым, так как для этого потребуется множество операторов if, и никто не напишет, что вместо использования переключателя типа). Вот код:

package main

import (
        "testing"
)

type myint0 int64
type myint1 int64
type myint2 int64
type myint3 int64
type myint4 int64
type myint5 int64
type myint6 int64
type myint7 int64
type myint8 int64
type myint9 int64

type DoStuff interface {
        doStuff()
}

func (i myint0) doStuff() {
        i += 0
}

func (i myint1) doStuff() {
        i += 1
}

func (i myint2) doStuff() {
        i += 2
}

func (i myint3) doStuff() {
        i += 3
}

func (i myint4) doStuff() {
        i += 4
}

func (i myint5) doStuff() {
        i += 5
}

func (i myint6) doStuff() {
        i += 6
}

func (i myint7) doStuff() {
        i += 7
}

func (i myint8) doStuff() {
        i += 8
}

func (i myint9) doStuff() {
        i += 9
}

// Randomly generated
var input []DoStuff = []DoStuff{myint0(0), myint1(0), myint1(0), myint5(0), myint6(0), myint7(0), myint6(0), myint9(0), myint7(0), myint7(0), myint6(0), myint2(0), myint9(0), myint0(0), myint2(0), myint3(0), myint5(0), myint1(0), myint4(0), myint0(0), myi
nt4(0), myint3(0), myint9(0), myint3(0), myint9(0), myint5(0), myint0(0), myint0(0), myint8(0), myint1(0)}

func BenchmarkInterface(b *testing.B) {
        doStuffInterface(b.N)
}

func BenchmarkTypeSwitch(b *testing.B) {
        doStuffSwitch(b.N)
}

func doStuffInterface(n int) {
        for k := 0; k < n; k++ {
                for _, in := range input {
                        in.doStuff()
                }
        }
}

func doStuffSwitch(n int) {
        for k := 0; k < n; k++ {
                for _, in := range input {
                        switch v := in.(type) {
                        case *myint0:
                                v.doStuff()
                        case *myint1:
                                v.doStuff()
                        case *myint2:
                                v.doStuff()
                        case *myint3:
                                v.doStuff()
                        case *myint4:
                                v.doStuff()
                        case *myint5:
                                v.doStuff()
                        case *myint6:
                                v.doStuff()
                        case *myint7:
                                v.doStuff()
                        case *myint8:
                                v.doStuff()
                        case *myint9:
                                v.doStuff()
                        }
                }
        }
}

И результаты:

go test -bench .
goos: darwin
goarch: amd64
pkg: test
BenchmarkInterface-4        20000000            74.0 ns/op
BenchmarkTypeSwitch-4       20000000           119 ns/op
PASS
ok      test    4.067s

Чем больше типов и чем более случайное распределение, тем больше интерфейсов выигрышей будет.

Чтобы показать это несоответствие, я изменил код для сравнения случайного выбора и всегда выбирал один и тот же тип. В этом случае, typewitch снова работает быстрее, а интерфейс имеет одинаковую скорость, вот код:

package main

import (
        "testing"
)

type myint0 int64
type myint1 int64
type myint2 int64
type myint3 int64
type myint4 int64
type myint5 int64
type myint6 int64
type myint7 int64
type myint8 int64
type myint9 int64

type DoStuff interface {
        doStuff()
}

func (i myint0) doStuff() {
        i += 0
}

func (i myint1) doStuff() {
        i += 1
}

func (i myint2) doStuff() {
        i += 2
}

func (i myint3) doStuff() {
        i += 3
}

func (i myint4) doStuff() {
        i += 4
}

func (i myint5) doStuff() {
        i += 5
}

func (i myint6) doStuff() {
        i += 6
}

func (i myint7) doStuff() {
        i += 7
}

func (i myint8) doStuff() {
        i += 8
}

func (i myint9) doStuff() {
        i += 9
}

// Randomly generated
var randInput []DoStuff = []DoStuff{myint0(0), myint1(0), myint1(0), myint5(0), myint6(0), myint7(0), myint6(0), myint9(0), myint7(0), myint7(0), myint6(0), myint2(0), myint9(0), myint0(0), myint2(0), myint3(0), myint5(0), myint1(0), myint4(0), myint0(0),
 myint4(0), myint3(0), myint9(0), myint3(0), myint9(0), myint5(0), myint0(0), myint0(0), myint8(0), myint1(0)}

var oneInput []DoStuff = []DoStuff{myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), 
myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0), myint1(0)}

func BenchmarkRandomInterface(b *testing.B) {
        doStuffInterface(randInput, b.N)
}

func BenchmarkRandomTypeSwitch(b *testing.B) {
        doStuffSwitch(randInput, b.N)
}

func BenchmarkOneInterface(b *testing.B) {
        doStuffInterface(oneInput, b.N)
}

func BenchmarkOneTypeSwitch(b *testing.B) {
        doStuffSwitch(oneInput, b.N)
}

func doStuffInterface(input []DoStuff, n int) {
        for k := 0; k < n; k++ {
                for _, in := range input {
                        in.doStuff()
                }
        }
}

func doStuffSwitch(input []DoStuff, n int) {
        for k := 0; k < n; k++ {
                for _, in := range input {
                        switch v := in.(type) {
                        case *myint0:
                                v.doStuff()
                        case *myint1:
                                v.doStuff()
                        case *myint2:
                                v.doStuff()
                        case *myint3:
                                v.doStuff()
                        case *myint4:
                                v.doStuff()
                        case *myint5:
                                v.doStuff()
                        case *myint6:
                                v.doStuff()
                        case *myint7:
                                v.doStuff()
                        case *myint8:
                                v.doStuff()
                        case *myint9:
                                v.doStuff()
                        }
                }
        }
}

Вот результаты:

BenchmarkRandomInterface-4      20000000            76.9 ns/op
BenchmarkRandomTypeSwitch-4     20000000           115 ns/op
BenchmarkOneInterface-4         20000000            76.6 ns/op
BenchmarkOneTypeSwitch-4        20000000            68.1 ns/op

Ответ 6

В

switch v := anything.(type) {
    case SomeCustomType:
        fmt.Println(v)
...

если вам не нужно SomeCustomType.Fields или методы, как в fmt.Println(v), делая

switch anything.(type) { //avoid 'v:= ' interface conversion, only assertion
    case SomeCustomType:
        fmt.Println("anything type is SomeCustomType", anything)
...

должен быть примерно в два раза быстрее