clojure - 对于同等功能，为什么Clojure比mit-scheme快得多？

Question

我在Clojure中找到了以下代码以筛选出前n个质数:

(defn sieve [n]
  (let [n (int n)]
    "Returns a list of all primes from 2 to n"
    (let [root (int (Math/round (Math/floor (Math/sqrt n))))]
      (loop [i (int 3)
             a (int-array n)
             result (list 2)]
        (if (>= i n)
          (reverse result)
          (recur (+ i (int 2))
                 (if (< i root)
                   (loop [arr a
                          inc (+ i i)
                          j (* i i)]
                     (if (>= j n)
                       arr
                       (recur (do (aset arr j (int 1)) arr)
                              inc
                              (+ j inc))))
                   a)
                 (if (zero? (aget a i))
                   (conj result i)
                   result)))))))

然后我在Scheme中编写了等效的代码(我认为)(我使用mit-scheme)

(define (sieve n)
  (let ((root (round (sqrt n)))
        (a (make-vector n)))
    (define (cross-out t to dt)
      (cond ((> t to) 0)
            (else
             (vector-set! a t #t)
             (cross-out (+ t dt) to dt)
             )))
    (define (iter i result)
      (cond ((>= i n) (reverse result))
            (else
             (if (< i root)
                 (cross-out (* i i) (- n 1) (+ i i)))
             (iter (+ i 2) (if (vector-ref a i)
                               result
                               (cons i result))))))
    (iter 3 (list 2))))

计时结果为:
对于Clojure:

(time (reduce + 0 (sieve 5000000)))
"Elapsed time: 168.01169 msecs"

对于麻省理工学院的计划:

(time (fold + 0 (sieve 5000000)))
"Elapsed time: 3990 msecs"

谁能告诉我为什么mit-scheme慢20倍以上？

更新:“区别在于迭代/编译模式。我编译了mit-scheme代码后，它的运行速度相当快。– abo-abo Apr 30 '12 at 15:43”

Answer 1

与解释型语言相比，Java虚拟机的现代化身具有极佳的性能。 JVM中投入了大量工程资源，特别是热点JIT编译器，高度调整的垃圾收集等。

我怀疑您所看到的差异主要归结于此。例如，如果您查看Are the Java programs faster? ，则可以看到Java与ruby的比较，该比较表明Java在其中一个基准测试中的性能高出220倍。

您没有说运行Clojure基准测试使用的JVM选项。尝试以-Xint标志运行Java，该标志在纯解释模式下运行，看看有什么区别。

另外，您的示例可能太小而无法真正预热JIT编译器。使用较大的示例可能会产生更大的性能差异。

让您了解Hotspot对您有多大帮助。我在具有默认opts(-server hotspot)和解释模式(-Xint)的Java 1.6.0_31上在MBP 2011(四核2.2Ghz)上运行了您的代码，看到了很大的不同

; with -server hotspot (best of 10 runs)
>(time (reduce + 0 (sieve 5000000)))
"Elapsed time: 282.322 msecs"
838596693108

; in interpreted mode using -Xint cmdline arg
> (time (reduce + 0 (sieve 5000000)))
"Elapsed time: 3268.823 msecs"
838596693108