asm.jsを手書きしつつフィボナッチで速度比較をしてみる

asm.jsを触ってみたので所感など。

asm.jsはJavaScriptのサブセットで、限られた型しか使えないが高速に動作する言語との事。とりあえずどの程度速くなるのか、計算量が多くなるfibonacciの実装で試してみた。参考資料はasm.jsの仕様ぐらいしか無かったのでこれを見ながら。

で、実際に書いてみると型がゆるゆるなJavaScriptのイメージは脆くも崩れ去り、厳格な型チェックの世界である事がわかった。コンパイル言語を書いている時の頭に切り換えないと、コンパイルエラーと延々格闘する事になる。まずはasm.jsのコードは次の形式で、module exportする。

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function create_my_asm_module(stdlib, foreign, heap) {   "use asm";     function hoge() {...}   function fuga() {...}     return {     hoge: hoge,     fuga: fuga   } } asm_my_modules = create_my_asm_module(window);

関数の書き型にも決まりがあり、次の順番で記述する必要がある。

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function hoge(fuga) {   // 1)パラメータの型指定   // 2)変数の初期化   // 3)処理   // 4)return句 }

次にasm.jsで書く関数の引数の型、戻り値の型を決める。引数の型はParameter Type Annotationsで記述する。

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function calc_tax_included_price(price, tax_rate) {     price = price|0;      // priceはint     tax_rate = +tax_rate; // tax_rateはdouble       //略 }

仕様にはintとdoubleしか無いのでどちらかとなる。
関数の戻り値はReturn Type Annotationsで記述する。関数内にreturnが複数個ある場合、それぞれの箇所でreturnの型が異なるとコンパイルできない。

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return +d;  // double return i|0; // signed int return 1;   // double return;     // void

で、実際にフィボナッチが動くコードと実行結果が以下。実行はAuroraバージョン22.0a2。

	function fast_fib_module(stdlib, foreign, heap) {
	"use asm";
	function fib(n) {
	n = n|0;
	// nはint(符号の有無が不明の状態)
	// 3はfixnum(0~2^31)
	// 比較するためにnをシフト演算でunsignedに変換する
	if (n >>> 0 < 3) {
	return 1|0;
	}
	// fibの引数の型はintなのでintのサブセットであるsigned intで渡す
	return (fib((n-1)|0) + fib((n-2)|0))|0;
	}
	return {
	fib:fib
	};
	}
	fast_fib = fast_fib_module(window).fib;
	function slow_fib(n) {
	if (n < 3) {
	return 1;
	}
	return slow_fib(n-1) + slow_fib(n-2);
	}
	function fast_check(n) {
	console.time("ASM:fib(" + n + ")");
	console.log(fast_fib(n));
	console.timeEnd("ASM:fib(" + n + ")");
	}
	function slow_check(n) {
	console.time("NORMAL:fib(" + n + ")");
	console.log(slow_fib(n));
	console.timeEnd("NORMAL:fib(" + n + ")");
	}

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	[01:40:15.035] fast_check(35)
	[01:40:15.037] undefined
	[01:40:15.037] ASM:fib(35): タイマー開始
	[01:40:15.076] 9227465
	[01:40:15.076] ASM:fib(35): 39ms
	--
	[01:40:21.539] slow_check(35)
	[01:40:21.541] undefined
	[01:40:21.541] NORMAL:fib(35): タイマー開始
	[01:40:26.163] 9227465
	[01:40:26.163] NORMAL:fib(35): 4622ms

view raw result hosted with ❤ by GitHub

asm.jsの方が速いのがわかる。といってもこの程度ならまだしも、実際に高速化したい処理を手でasm.jsで書くのは正直厳しいという印象。githubで "use asm"しているコードを探したら行列演算ライブラリが出てきましたが、ヒープ操作している所が全く読めなくてやばい。

mat-asm.js/mat.js at master · ruediger/mat-asm.js · GitHub
https://github.com/ruediger/mat-asm.js/blob/master/mat.js