访问 Lua 表字段比访问 cdata 字段更快吗？答案

【问题标题】：Is accessing a Lua table field faster then accessing a cdata field?访问 Lua 表字段比访问 cdata 字段更快吗？
【发布时间】：2020-09-05 10:57:34
【问题描述】：

假设我有一个cdata 变量（FFI 查询的结果）。然后我将其字段复制到 Lua 表中。哪个更快：访问 Lua 表或原始 cdata 变量的字段？

【问题讨论】：

标签： lua luajit

【解决方案1】：

让我们检查一下

使用 jit：

./tarantool -l clock -l ffi
Tarantool 2.3.1-18-ga5a2bb28a
type 'help' for interactive help
tarantool> ffi.cdef[[ typedef struct test { int field; } ]]
---
...

tarantool> T = ffi.typeof('struct test')
---
...

tarantool> F = T({12345})
---
...

tarantool> L = {field = 12345}
---
...
tarantool> local st = clock.proc() for i=1,1e8 do local x = F.field end return clock.proc() - st
---
- 0.036895
...

tarantool> local st = clock.proc() for i=1,1e8 do local x = L.field end return clock.proc() - st
---
- 0.037841
...

并且没有 jit：

tarantool> jit.off()
---
...
tarantool> local st = clock.proc() for i=1,1e6 do local x = F.field end return clock.proc() - st
---
- 0.198209
...
tarantool> local st = clock.proc() for i=1,1e6 do local x = L.field end return clock.proc() - st
---
- 0.010116
...

所以，总结一下：

与 jit 几乎是等价的
没有 jit 的表比 ffi 快 20 倍，但是...比 jit 慢 25 倍

【讨论】：

【解决方案2】：

在禁用 JIT 的情况下，由于 LuaJIT 表 internal structure 和冲突处理优化（例如 Brent 的变体），表键查找的速度要快得多。对于cdata TGETS/TGETV 意味着元方法查找及其进一步执行。 Here 是实现字段（即键）查找的方法。

启用 JIT 后，表槽和结构字段地址/偏移量都专门用于跟踪，前面有几个断言保护。省略此类断言失败（例如由表重新分配导致的槽地址失效），性能差异可以认为可以忽略不计。

我看到 @mons-anderson 的不错的基准测试也证实了这一点。

【讨论】：

cdata 的非 JIT 案例实际上也是 cdata 中声明字段的linked list walk，并对每个字段进行字符串指针比较，直到找到匹配的字段。