斯威夫特在处理数字方面真的很慢吗？

Question

当我正在玩一个快速的教程时,我开始编写一个自定义isPrime方法来检查给定Int是否为素数.

在写完之后,我意识到它工作正常,但发现它isPrime在某些相当大的数字上执行有点慢(当时仍然低得多Int.max).

所以我在objc中编写了相同的代码片段,代码执行得更快(66倍).

这是快速代码:

class Swift {
    class func isPrime(n:Int) -> Bool {
        let sqr : Int = Int(sqrt(Double(n))) + 1
        for i in 2...sqr {
            if n % i == 0 {
                return false
            }
        }
        return true;
    }
    class func primesInRange(start:Int, end:Int) -> Int[] {
        var primes:Int[] = Int[]()
        for n in start...end {
            if self.isPrime(n) {
                primes.append(n)
            }
        }
        return primes;
    }
}

和objc代码:

@implementation Utils

+ (BOOL)isPrime:(NSUInteger)n {
    NSInteger sqr = (NSUInteger)(sqrt(n))+1;
    for (NSUInteger i = 2; i < sqr; ++i) {
        if (n % i == 0) {
            return false;
        }
    }
    return YES;
}

+ (NSArray*)primesInRange:(NSUInteger)start end:(NSUInteger)end {
    NSMutableArray* primes = [NSMutableArray array];
    for (NSUInteger i = start; i <= end; ++i) {
        if ([self isPrime:i])
            [primes addObject:@(i)];
    }

    return primes.copy;
}

@end

并在main.swift:

let startDateSwift = NSDate.date()
let swiftPrimes = Swift.primesInRange(1_040_101_022_000, end: 1_040_101_022_200)
let elapsedSwift = NSDate.date().timeIntervalSinceDate(startDateSwift)*1000

let startDateObjc = NSDate.date()
let objcPrimes = Utils.primesInRange(1_040_101_022_000, end: 1_040_101_022_200)
let elapsedObjc = NSDate.date().timeIntervalSinceDate(startDateObjc)*1000

println("\(swiftPrimes) took: \(elapsedSwift)ms");
println("\(objcPrimes) took: \(elapsedObjc)ms");

这会产生:

[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 3953.82004976273ms
[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 66.4250254631042ms

我知道我可以使用extensionon Int来检查数字是否为素数,但我希望两个代码非常相似.

任何人都可以告诉我为什么这个快速的代码是如此之慢？66倍因素非常可怕,只是随着我增加范围而变得更糟.

Answer 1

以下是Swift编译器代码生成的优化级别(您可以在Build Settings中找到它们):

[-Onone] no optimizations, the default for debug.
[-O]     perform optimizations, the default for release.
[-Ofast] perform optimizations and disable runtime overflow checks and runtime type checks.

使用您的代码我在不同的优化级别获得了这些时间:

[-在一个]

Swift: 6110.98903417587ms
Objc:  134.006023406982ms

[-O]

Swift: 89.8249745368958ms
Objc:  85.5680108070374ms

[-Ofast]

Swift: 77.1470069885254ms
Objc:  76.3399600982666ms

请记住,-Ofast带有风险.例如,它会默默地忽略整数和数组溢出,产生无意义的结果,因此如果您选择使用它,您必须保证自己在程序中无法进行溢出.

Answer 2

归功于@sjeohp的评论,这基本上就是问题的答案.

我尝试以最积极的方式优化代码以Release进行LLVM和Swift优化:

编译项目Release并得到:

[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 63.211977481842ms
[1040101022027, 1040101022039, 1040101022057, 1040101022099, 1040101022153] took: 60.0320100784302ms

再次感谢@sjeohp抓住这个!