Ruby each vs while 循环性能

Question

试图解决Ruby中的一个基本算法问题，并测试性能。

为了以防万一，该算法旨在找到可被 1 到 20 之间的所有数字整除的最小正数。这是代码:

def remainder(number) # with while
  divisor = 2
  while divisor < 21
    return false unless number % divisor == 0
    divisor += 1
  end
  true
end

def remainder(number) # with each
  (2..20).each do |divisor|
    return false unless number % divisor == 0
  end
  true
end

number = 180_000_000
while number < 10_000_000_000
  if remainder number
    puts "#{number}"
    break
  end
  number += 1
end

在我的电脑上，对于 while 版本，Ruby 大约需要 10 秒，对于每个版本，解析需要 70 到 80 秒。代码做完全相同的事情，给出相同的结果。为什么会有如此大的性能差异？

Answer 1

似乎成本是通过以下方式添加的:

1. 为范围对象 (2..20) 创建枚举器
2. 在each 中调用 block

这是一个基准

require 'benchmark'

c = 100_000
Benchmark.bm(7) do |x|
  x.report("range - 1 :") { c.times { (2..20) } }
  x.report("range - 2 :") { c.times { (2..20).each } }
  x.report("range - 3 :") { c.times { (2..20).each { |x| x } } }
end

上面的示例输出是:

              user     system      total        real
range - 1 :  0.000000   0.000000   0.000000 (  0.006004)
range - 2 :  0.031000   0.000000   0.031000 (  0.026017)
range - 3 :  0.125000   0.000000   0.125000 (  0.122081)
[Finished in 0.4s]

可以看出，创建 Range 对象不是问题，但是为它创建一个枚举器会增加时间，并将一个 block 传递给该迭代器并执行一些代码，会进一步增加成本。

与此相比，while 循环实现执行的是原始操作。因此，更快。

请注意，for 循环的性能与 each 一样糟糕，因为它或多或少等同于 each 实现