ruby - 为什么 Ruby 的循环命令比 while true 慢？

Question

Ruby 有一个内置的 loop 命令，可以永远执行它后面的 block (或者直到被 break 停止)。但是，当将它与功能相似的 while true 进行比较时，它的速度要慢得多:

require "benchmark/ips"

NUMBER = 100_000_000

def fast
  index = 0
  while true
    break if index > NUMBER
    index += 1
  end
end

def slow
  index = 0
  loop do
    break if index > NUMBER
    index += 1
  end
end

Benchmark.ips do |x|
  x.report("While Loop")  { fast }
  x.report("Kernel loop") { slow }
  x.compare!
end

在 Ruby 2.4.1 (p111 (2017-03-22 revision 58053) [x64-mingw32]) 下，差异是惊人的:

Warming up --------------------------------------
          While Loop     1.000  i/100ms
         Kernel loop     1.000  i/100ms
Calculating -------------------------------------
          While Loop      0.630  (± 0.0%) i/s -      4.000  in   6.350897s
         Kernel loop      0.190  (± 0.0%) i/s -      1.000  in   5.274249s

Comparison:
          While Loop:        0.6 i/s
         Kernel loop:        0.2 i/s - 3.32x  slower

为什么会有这样的性能差异？为什么单一用途的 loop 命令比通用的 while 命令更差？

(基准复制自 here，根据 CC-BY-SA 许可)

Answer 1

loop 是一个采用block 的内核方法。提醒一下， block 引入了新的局部变量作用域。

例如:

loop do
 a = 2
 break
end
puts a

将返回一个错误，例如:“NameError: undefined local variable or method `a' for main:Object”另一方面:

while true
 a = 2
 break
end
p a #=> return a = 2

所以我不会对 loop 创建某种局部变量感到惊讶，例如将在其范围内的 break 语句。在每次迭代中创建/删除这些变量会减慢该过程。