rust の perl-xs なるリポジトリを見つけたので触ってみた。 Perl の carton と rust の cargo が動く環境1であれば、 README に書かれている通りリポジトリを clone してきて以下で簡単に試せる。
$ carton install $ carton exec -- 'cd t && perl Makefile.PL && make test'
perl-xs は Perl API を rust から使いやすいようにラップしたものという位置づけになる。 Perl API への低レベルなバインディングは perl-sys で提供され、 Rust のコードのビルドは Module::Install::Rust で提供される。また、 perl-sys で C のマクロに相当する処理の rust のバインディングを提供するために、内部で Ouroboros を使っている。
perl-xs を使うと、 XS や C を書かなくても rust だけで Perl のモジュールが書ける。ただし、このクレートは発展途上であり、足りない処理も多い。例えば、今日現在のバージョンでは Perl の values に相当する処理がないので、作ってみる。
src/hash.rs に以下のようにイテレータを実装する。
impl HV { ... #[inline] pub fn iter_values(&self) -> IterHVVal { IterHVVal::new(self) } ... } pub struct IterHVVal<'a>(&'a HV); impl<'a> IterHVVal<'a> { fn new(hv: &'a HV) -> Self { unsafe { hv.pthx().hv_iterinit(hv.as_ptr()) }; IterHVVal(hv) } } impl<'a> Iterator for IterHVVal<'a> { type Item = SV; fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> { unsafe { let hv = &self.0; let pthx = hv.pthx(); let hv_ptr = hv.as_ptr(); let he = pthx.hv_iternext(hv_ptr); if he.is_null() { None } else { let sv = pthx.hv_iterval(hv_ptr, he); Some(SV::from_sv(pthx, sv)) } } } }
そして、これを利用して Perl のモジュールを書く。以下のような lib.rs を書いた。ハッシュの値の二乗の和を取るだけのシンプルな関数である。
#[macro_use] extern crate perl_xs; #[macro_use] extern crate perl_sys; mod xstest { use perl_xs::raw::NV; use perl_xs::HV; xs! { package XSTest; sub sum_values(ctx, hv: HV) { let n: NV = hv.iter_values().map(|sv| { let n = sv.nv(); n * n }).sum(); ctx.new_sv(n) } } } xs! { bootstrap boot_XSTest; use xstest; }
そして、 t/ ディレクトリを参考に Makefile.PL と lib/XSTest.pm を置けばそれだけで完成。なんともお手軽である。
$ carton exec -- 'cd my_example && perl Makefile.PL && make && perl -Mblib -E "use XSTest; say XSTest::sum_values({a => 1.0, b => 2.0, c => 3.0})"'
...
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さて、 perl-xs クレートはこのように大変お手軽でいいのだが、 作者のスライド でも触れられているように残念ながらパフォーマンスに問題がある。手元でもベンチマークを取ってみたが、先程の sum_values は Pure Perl と比べて 30% しか性能を改善できなかった 2 。同じ処理を素の XS で書いたところ 350% 性能が改善したので、ほんとに遅いとしか言いようがない。
原因を探るべく、 perl-sys 側のコードを見てみると、 Perl の API は JMPENV_* でラップされていた。以下はビルド中に自動生成された perl_sys.c からの抜粋である。
int perl_sys_hv_iternext(HE** RETVAL, HV * hv) {
int rc = 0;
dJMPENV;
JMPENV_PUSH(rc);
if (rc == 0) { *RETVAL = hv_iternext(hv); }
JMPENV_POP;
return rc;
}
これらを取り除いたところ、 Pure Perl と比べて 100% 性能が改善するようになった。他、余計なコピー処理などを省いて 200% 程度まで改善できたが、キリがないのでそこで辞めておいた。徹底的に省けば、素の XS と同程度まで改善できるだろう。
なお、イテレータを loop に変えると 20% 程度性能が改善したが、この程度の違いで済むのはさすが rust だなと思った。
