Почему при сортиртировке именованная функция быстрее чем анонимная?

Question

[Antiless]

Например такой небольшой бенч и анонимная медленнее на треть.

<?php
function cmp($a, $b) {
    if ($a == $b) {
        return 0;
    }
    return ($a < $b) ? -1 : 1;
};

$count = 100000;
$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, function ($a, $b) {
        if ($a == $b) {
            return 0;
        }
        return ($a < $b) ? -1 : 1;
    });
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time: {$time}</br>";

$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, 'cmp');
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time: {$time}</br>";

Comments

[Express777]

И где результаты по времени?

Answer 1

[empr]

Дело в том, что вы в каждой из 100 000 итераций объявляете эту функцию. Если вы присвоите анонимную функцию переменной за пределами цикла (да, при этом функция по-прежнему будет считаться анонимной), то скорость сравняется.

$cmp = function ($a, $b) {
    if ($a == $b) {
        return 0;
    }
    return ($a < $b) ? -1 : 1;
};

for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    usort($arr, $cmp);
}

Time: 0.074096918106079
Time: 0.074237108230591

Comments

[Antiless]

если вынести массив, тогда после 1й сортировки сортировать будет нечего)
а у меня все одно (пхп56)

<?php

function cmp($a, $b) {
    if ($a == $b) {
        return 0;
    }
    return ($a < $b) ? -1 : 1;
};

$anon_cmp = function ($a, $b) {
    if ($a == $b) {
        return 0;
    }
    return ($a < $b) ? -1 : 1;
};

$count = 1000000;
$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, $anon_cmp);
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time: {$time}</br>";

$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, 'cmp');
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time: {$time}</br>";

Time: 30.63868689537
Time: 20.771629095078

[empr]

Antiless: А, действительно, что-то я в не вкурил в код нормальным образом. Но пункт 2 остаётся актуальным. Поправил ответ, спасибо!

[empr]

Никита Полевой: В том-то и дело, что в вашем коде - у анонимной функции нет идентификатора, соответственно выражение function($a, $b){...} каждый раз преобразуется в новый объект Closure, ссылка на который в свою очередь уходит в usort. Объект уничтожается сборщиком мусора каждый раз, когда на него не осталось активных ссылок, то есть после каждого выполнения usort.

Вот что происходит у вас:
1) Начало выполнения цикла. PHP находит конструкцию function($a,$b){}, переданную в качестве аргумента и превращает её в объект Closure.
2) PHP выполняет функцию usort, передавая ей в качестве второго аргумента свежесозданный в п.1 объект.
3) Функция usort завершает свою работу. Поскольку она отработала, а ссылка на объект, созданный в п.1, использовалась только в качестве аргумента для этой функции и уже не используется, получается, что больше активных ссылок на объект нет. Объект уничтожается.
4) goto п.1 - начинается новая итерация цикла, всё повторяется снова.

В моём ответе выше я исправил этот нюанс и сразу привязал замыкание к конкретной переменной, в итоге оно инициализируется в объект Closure только 1 раз, а не 100 000.

[Вадим Кот]

function cmp($a, $b) {
  if ($a == $b) {
    return 0;
  }
  return ($a < $b) ? -1 : 1;
};
$cmp_callback =  function($a, $b) {
    if ($a == $b) {
        return 0;
    }
    return ($a < $b) ? -1 : 1;
};

$count = 100000;
$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, function ($a, $b) {
        if ($a == $b) {
            return 0;
        }
        return ($a < $b) ? -1 : 1;
    });
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time (callback function): {$time}" . PHP_EOL;

$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, 'cmp');
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time (function declaration): {$time}" . PHP_EOL;

$time = microtime(true);
for ($i = 0; $i < $count; $i++) {
    $arr = [9, 7, 1, 5, 7, 12, 3, 9, 2];
    usort($arr, $cmp_callback);
}
$time = microtime(true) - $time;
echo "Time (function expression): {$time}" . PHP_EOL;

PHP 5.4 (function declaration самый медленный)
Time (callback function): 0.45391988754272
Time (function declaration): 0.55259609222412
Time (function expression): 0.43588900566101

PHP 5.5 (function declaration по прежнему самый медленный)
Time (callback function): 0.43995904922485
Time (function declaration): 0.50319600105286
Time (function expression): 0.42556810379028

PHP 5.6 (function declaration опять самый медленный)
Time (callback function): 0.46183609962463
Time (function declaration): 0.54823088645935
Time (function expression): 0.44611477851868

PHP 7.0 (разница минимальная, function declaration быстрее на уровне погрешности)
Time (callback function): 0.18878102302551
Time (function declaration): 0.17082595825195
Time (function expression): 0.1828510761261

PHP 7.1 (function declaration минимально быстрее на уровне погрешности и учета окружения)
Time (callback function): 0.18814015388489
Time (function declaration): 0.15266609191895
Time (function expression): 0.16273093223572

[Antiless]

empr: какой пункт актуальный? я вынес объявление кложуры и присвоил переменной, но бенч не поменялся)

[empr]

Antiless: У меня изменился.

В изначальной версии бенчмарка:

Time: 0.21062684059143
Time: 0.16413307189941

С вынесением объявления closure и присваиванием его переменной:

Time: 0.16846704483032
Time: 0.16278290748596

Значения каждый раз меняются, но это более-менее средний результат.
Видимо, от железа зависит.

[Antiless]

vadimkot: взял ваш код, наверное, вопрос действительно в железе

Time (callback function): 3.0345299243927
Time (function declaration): 2.0122499465942
Time (function expression): 2.9643099308014

[Вадим Кот]

Никита Полевой: Ничего у меня не напутано - все в том порядке, как и указано в скобках.

Answer 2

[Александр Талалаев]

Потому что при каждой итерации цикла анонимная функция создается заново, те это каждый раз новый независимый объект Closure.

Comments

[Kovalsky]

А почему так? Звучит не очень логично: принять функцию как аргумент и заново создавать её в каждой итерации, зачем...

Это так в принципе устроен PHP?

[Александр Талалаев]

Никита Полевой: в смысле не логично? Это же у тебя в коде прямо прописано. Каждое объявление анонимной функции - это создания объект класса Closure.
И выходит каждый вызов usort($arr, function ($a, $b) ... создается новый объект, а каким он способом обратится к уже созданному? Короче это так скажем разработано изначально, ну и да цена за удобство. Поэтому когда большие циклы то тут нужно знать эту фичу и пользоваться с умом, выбирая баланс между удобством и производительностью.

[empr]

Никита Полевой: А откуда PHP знает, что у вас в следующей итерации эта функция будет той же самой? Вы не путайте с компилируемыми языками, это там детальный анализ кода проводится. PHP более динамичный и интерпретируется практически на лету.

[Kovalsky]

empr: я больше по JS чем по PHP, поэтому для меня запись usort(arr, function() {}) означает, что происходит вызов некой функции usort, которая в качестве аргументов принимает массив и функцию, к которым она сможет обращаться по идентификаторам предусмотренным при объявлении, как-то так: function usort(arr, f) {}. То есть, если бы речь шла о JS, то функция usort имела бы доступ к объекту с аргументами, и не было бы никакой проблемы обращаться к ним в любой итерации. В PHP всё по-другому? Если да, то не подскажете где можно было бы почитать именно об этой особенности PHP?

[empr]

Никита Полевой: В PHP всё работает аналогичным образом, только ваша функция-замыкание каждый раз при итерации цикла создаётся заново, поскольку не привязана ни к какой переменной.

Логика интерпретатора выглядит примерно так:
вызываем функцию usort, в качестве первого аргумента передаём ей переменную $arr, в качестве второго аргумента - выражение function($a, $b){...}. Выражение каждый раз преобразовывается в объект Closure, чтобы быть переданным в usort, вот и всё.