当必须多次访问内插函数作为全局变量时优化Julia性能

Question

我正在尝试在有关全局变量问题的代码中应用以下性能提示：https://docs.julialang.org/en/v1/manual/performance-tips/

据我所知，为了提高性能，应该避免使用全局变量（特别是在必须在大循环中调用它们时），方法是将它们声明为const，尝试将它们用作局部变量，或者使用注解每次使用时的类型。

现在我有一个内插函数（通过在Interpolations.jl中对数组进行插值而获得），名为minus_func，其类型通过typeof函数获得：getfield(Main, Symbol("#minus_func#877")){Interpolations.Extrapolation{Float64,3,ScaledInterpolation{Float64,3,Interpolations.BSplineInterpolation{Float64,3,OffsetArrays.OffsetArray{Float64,3,Array{Float64,3}},BSpline{Cubic{Line{OnCell}}},Tuple{Base.OneTo{Int64},Base.OneTo{Int64},Base.OneTo{Int64}}},BSpline{Cubic{Line{OnCell}}},Tuple{StepRangeLen{Float64,Base.TwicePrecision{Float64},Base.TwicePrecision{Float64}},StepRangeLen{Float64,Base.TwicePrecision{Float64},Base.TwicePrecision{Float64}},StepRangeLen{Float64,Base.TwicePrecision{Float64},Base.TwicePrecision{Float64}}}},BSpline{Cubic{Line{OnCell}}},Periodic{Nothing}},getfield(Main, Symbol("#get_periodic#875"))}

此minus_func被声明为全局变量，并且将在循环中被多次调用（并且可能会更改，因此我不希望将其声明为const）。可以在调用它时注释它的类型，从而提高性能吗？如果是这样，怎么办？如以下示例所示，其中x注释为类型Vector{Float64}：

global x = rand(1000)

function loop_over_global()
    s = 0.0
    for i in x::Vector{Float64}
        s += i
    end
    return s
end

因此，考虑到minus_func是全局的，如何以相同的方式提高以下代码的性能？

function loop_over_global()
    s = 0.0
    for i in 1:1000
        s += minus_func(i, 1, 1)  # Let's say, the function takes three integer arguments
    end
    return s
end

Answer 1

您可以将全局变量设置为函数参数，以使该函数参数不是全局变量：

using BenchmarkTools

function fminus(i, j, k)
    return i - k - j
end

minus_func = fminus

function loop_over_global()
    s = 0.0
    for i in 1:1000
        s += minus_func(i, 1, 1)
    end
    return s
end

function loop_over_global_witharg(f::Function)
    s = 0.0
    for i in 1:1000
        s += f(i, 1, 1)
    end
return s
end

@btime loop_over_global()
@btime loop_over_global_witharg(fminus)



  32.400 μs (1976 allocations: 30.88 KiB)
  949.958 ns (0 allocations: 0 bytes)