此页面是关于 Raku 上下文中的 计算机性能。

首先，分析您的代码§

确保您没有浪费时间在错误的代码上：首先通过分析代码的性能来识别您的 "关键的 3%"。本文档的其余部分将向您展示如何做到这一点。

使用 now - INIT now 计时§

形如 now - INIT now 的表达式，其中 INIT 是 Raku 程序运行中的一个阶段，提供了一种计时代码片段的绝佳习惯用法。

使用 m: your code goes here #raku channel evalbot 来编写类似以下的代码行：

m: say now - INIT now
rakudo-moar abc1234: OUTPUT«0.0018558␤»

INIT 左侧的 now 比 INIT 右侧的 now 运行时间晚 0.0018558 秒，因为后者发生在 INIT 阶段。

本地分析§

当使用 MoarVM 后端时，Rakudo 编译器的 --profile 命令行选项会将分析数据写入 HTML 文件。

该文件将打开到 "Overview" 部分，其中提供了一些关于程序运行的总体数据，例如：总运行时间、垃圾回收所花费的时间。这里你会得到一个重要的信息，即总调用帧（即代码块）的百分比，这些调用帧被解释（最慢，红色）、speshed（更快，橙色）和 jitted（最快，绿色）。

"Routines" 部分可能是你花费时间最多的部分。它包含一个可排序和可过滤的表格，其中包含例程（或代码块）名称+文件+行号、运行次数、包含时间（在该例程中花费的时间 + 从该例程调用的所有例程中花费的时间）、排他时间（仅在该例程中花费的时间），以及它是否被解释、speshed 或 jitted（与 "Overview" 页面中的颜色代码相同）。按排他时间排序是了解从哪里开始优化的一个好方法。文件名以 SETTING::src/core/ 或 gen/moar/ 开头的例程来自编译器，要查看你自己的代码中的内容，可以在 "Name" 搜索框中输入你分析的脚本的文件名。

"Call Graph" 部分提供了与 "Routines" 部分中大部分信息相同的火焰图表示。

"Allocations" 部分提供有关分配的不同类型数量的信息，以及哪些例程进行了分配。

"GC" 部分提供有关所有发生的垃圾回收的详细信息。

"OSR / Deopt" 部分提供有关堆栈替换（OSR）的信息，即例程从解释升级到 speshed 或 jitted 的过程。Deopt 是相反的过程，即 speshed 或 jitted 代码必须降级为解释执行。

如果分析数据太大，浏览器打开文件可能需要很长时间。在这种情况下，使用 --profile=filename 选项将输出写入扩展名为 .json 的文件，然后使用 Qt 查看器 打开该文件。

为了处理更大的分析数据，将输出写入扩展名为 .sql 的文件。这将把分析数据写入一系列 SQL 语句，适合在 SQLite 中打开。

# create a profile
raku --profile=demo.sql -e 'say (^20).combinations(3).elems'

# create a SQLite database
sqlite3 demo.sqlite

# load the profile data
sqlite> .read demo.sql

# the query below is equivalent to the default view of the "Routines" tab in the HTML profile
sqlite> select
      case when r.name = "" then "<anon>" else r.name end as name,
      r.file,
      r.line,
      sum(entries) as entries,
      sum(case when rec_depth = 0 then inclusive_time else 0 end) as inclusive_time,
      sum(exclusive_time) as exclusive_time
    from
      calls c,
      routines r
    where
      c.routine_id = r.id
    group by
      r.id
    order by
      inclusive_time desc
    limit 30;

正在开发中的下一代分析器是 moarperf，它可以接受 .sql 或 SQLite 文件，并且与原始分析器相比，它具有许多新功能。但是，它比相对独立的原始分析器具有更多依赖项，因此你需要安装一些模块才能使用它。

要了解如何解释分析信息，请使用 prof-m: your code goes here evalbot（如上所述）并在 IRC 频道上提问。

分析编译§

如果你想分析编译代码所需的时间和内存，请使用 Rakudo 的 --profile-compile 或 --profile-stage 选项。

创建或查看基准测试§

使用 perl6-bench。

如果你为多个编译器（通常是 Perl、Raku 或 NQP 的版本）运行 perl6-bench，每个编译器的结果都会在同一个图表上以视觉方式叠加，以便快速轻松地进行比较。

分享问题§

一旦你使用上述技术确定了需要改进的代码，就可以开始解决（并与他人分享）问题。

• 对于每个问题，将其提炼成一行代码或 gist，并提供性能数据或使代码片段足够小，以便可以使用 prof-m: your code or gist URL goes here 进行分析。

• 考虑你需要的/想要的最小速度提升（或内存减少或其他），并考虑实现该目标的成本。在人们的时间和精力方面，这种改进值多少钱？

• 让其他人知道你的 Raku 使用场景是用于生产环境还是只是为了娱乐。

解决问题§

需要重复强调：**确保你没有浪费时间在错误的代码上**。首先要识别出代码中的"关键的 3%"。

逐行检查§

一个快速、有趣、高效的方式来逐行改进代码，是使用#raku evalbot camelia 与他人协作。

逐个例程§

使用多重分派，你可以将新的例程变体“并排”添加到现有的例程中。

# existing code generically matches a two arg foo call: 
multi foo(Any $a, Any $b) { ... }
 
# new variant takes over for a foo("quux", 42) call: 
multi foo("quux", Int $b) { ... }

拥有多个 foo 定义的调用开销通常微不足道（尽管请参阅下面关于 where 的讨论），因此，如果你的新定义比之前存在的定义集更有效地处理了特定情况，那么你可能只是让代码在该情况下变得更加高效。

加速类型检查和调用解析§

大多数where 子句 - 以及大多数子集 - 会强制对任何可能匹配的调用进行动态（运行时）类型检查和调用解析。这比编译时更慢，或者至少更晚。

方法调用通常尽可能晚地解析（在运行时动态解析），而子调用通常在编译时静态解析。

选择更好的算法§

无论语言或编译器如何，提高性能最可靠的技术之一是选择更合适的算法。

一个经典的例子是Boyer-Moore。为了在一个大字符串中匹配一个小字符串，一个显而易见的方法是比较两个字符串的第一个字符，然后如果它们匹配，就比较第二个字符，或者如果它们不匹配，就比较小字符串的第一个字符和大字符串的第二个字符，依此类推。相比之下，Boyer-Moore 算法从比较小字符串的*最后一个*字符和大字符串中对应位置的字符开始。对于大多数字符串，Boyer-Moore 算法在算法上接近 N 倍的速度，其中 N 是小字符串的长度。

接下来的几个部分讨论了两个广泛的算法改进类别，它们在 Raku 中特别容易实现。有关此一般主题的更多信息，请阅读维基百科页面上的算法效率，尤其是结尾处的“另请参阅”部分。

将顺序/阻塞代码更改为并行/非阻塞代码§

这是另一类非常重要的算法改进。

请参阅Raku 中的并行性、并发性和异步性的幻灯片和/或相应的视频。

使用现有的高性能代码§

有很多高性能的 C 库，你可以在 Raku 中使用，而NativeCall 使得为它们创建包装器变得很容易。还有一些对 C++ 库的实验性支持。

如果你想在 Raku 中使用 Perl 模块，可以混合使用 Raku 类型和元对象协议。

更一般地说，Raku 被设计为与其他语言无缝互操作，并且有许多旨在促进使用其他语言库的模块。

让 Rakudo 编译器生成更快的代码§

到目前为止，编译器的重点一直是正确性，而不是它生成代码的速度，或者它生成的代码运行的速度或效率。但预计这种情况最终会改变……你可以在 libera.chat IRC 频道 #raku 和 #moarvm 与编译器开发者讨论预期情况。更棒的是，你可以自己贡献。

• Rakudo 主要用 Raku 编写。所以如果你会写 Raku，那么你就可以修改编译器，包括优化任何影响代码速度（以及其他所有人代码速度）的大量现有高级代码。

• 编译器的其余部分大部分是用一种名为 NQP 的小型语言编写的，它基本上是 Raku 的一个子集。如果你会写 Raku，你就可以相当容易地学习使用和改进中级 NQP 代码，至少从纯语言的角度来看是这样。要深入了解 NQP 和 Rakudo 的内部结构，请从 NQP 和内部结构课程 开始。

• 如果低级 C 编程是你喜欢的，请查看 MoarVM 并访问 libera.chat IRC 频道 #moarvm (日志).

仍然需要更多想法吗？§

一些已知的当前 Rakudo 性能弱点，在本页中尚未涵盖，包括使用 gather/take、连接、正则表达式和一般的字符串处理。

如果你认为本页需要更多内容，请提交 PR 或告诉别人你的想法。谢谢。:)

没有得到你想要的结果吗？§

如果你已经尝试了本页上的所有方法，但仍然没有效果，请考虑在 #raku 上与编译器开发者讨论，以便我们从你的用例以及你迄今为止发现的有关它的信息中学习。

一旦开发者了解到你的困境，请留出足够的时间来获得知情的回复（几天或几周，具体取决于问题的性质和潜在的解决方案）。

如果这没有奏效，请考虑在继续之前，在 我们的用户体验仓库 中提交一个关于你体验的问题。

谢谢。:)