为什么尾部递归gcd比rubinius的while循环快

Question

我有两个gcd函数的实现：

def gcd1(a,b)
  if a==b
    a
  elsif a>b
    if (a%b)==0
      b
    else
      gcd1(a%b,b)
    end
  else
    if (b%a)==0
      a
    else
      gcd1(a,b%a)
    end
  end
end
def gcd2(a,b)
  if(a==b)
    return a
  elsif b>a
    min,max=a,b
  else
    min,max=b,a
  end
  while (max%min)!=0
    min,max=max%min,min
  end
  min
end

函数gcd1是尾递归的，而gcd2使用的是时循环。

我已经验证了rubinius通过对阶乘函数进行基准测试来实现TCO，只有通过阶乘函数，基准测试才表明递归版本和迭代版本是“相同的ish”（我使用了基准测试IP）。

但对于上述情况，基准测试表明，gcd1比gcd2快至少两倍（递归比迭代快两倍，甚至更快）。

我用来基准测试的代码是这样的：

Benchmark.ips do |x|
  x.report "gcd1 tail recursive" do
    gcd1(12016,18016)
  end
  x.report "gcd2 while loop" do
    gcd2(12016,18016)
  end
  x.compare!
end

结果：

Warming up --------------------------------------
 gcd1 tail recursive    47.720k i/100ms
     gcd2 while loop    23.118k i/100ms
Calculating -------------------------------------
 gcd1 tail recursive    874.210k (± 7.1%) i/s -      4.343M
     gcd2 while loop    299.676k (± 6.6%) i/s -      1.503M

Comparison:
 gcd1 tail recursive:   874209.8 i/s
     gcd2 while loop:   299676.2 i/s - 2.92x slower

我正在运行Arch linux x64，处理器i5-5200 2.2 GHZ四核。

ruby实现是Rubinius 3.40。

那么递归怎么能比循环更快呢？

只是说fibonacci也有同样的情况：尾递归版本至少是循环版本的两倍，我用于fibonacci的程序：http://pastebin.com/C8ZFB0FR

Answer 1

在这个例子中，你使用它只需要3次调用/循环就可以得到答案，所以我认为你实际上没有测试正确的东西。试着用两个连续的斐波那契数代替（例如第2000位和第2001位），结果应该相差不大。

（对不起，我还没有发表评论的名声）。

编辑：我终于安装了rubinius的[一部分]，并设法重新创建了您所指的现象。这不是递归，而是多重赋值。如果你改变

      while n>0
        a,b=b,a+b
        n-=1
      end

到

      while n>0
        t=a
        a=b
        b=t+b
        n-=1
      end

while循环版本的性能应该（稍微）更快。这同样适用于原始GCD程序，即更换

        min,max=max%min,min

与

        t=min
        min=max%t
        max=t

就是这样。

ruby-2.1的情况并非如此，即while循环似乎更快，只是以您提供的形式。

希望有帮助！