lua的性能优化

Roberto Ierusalimschy写过经典的Lua 性能提示的文章，链接地址>>

我通过实际的代码来验证，发现一个问题。当我使用 LuaStudio 运行时，发现结果反而与提示相反，甚是奇怪，而使用luac进行运行，与作者给予的提示相符，在某些地方性能可能有优化，比如读取35kb的文件时，时间还是比较快的（可能5.1版本做过优化了）。

日常的Lua编码中，需要注意以下几点：

1）多使用local

print(_VERSION)

local startTime, endTime

startTime = os.clock()

for i = 1, 100 * 10000 do
    local x = math.sin(i)
end

endTime = os.clock()

print("[local] used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

startTime = os.clock()

local sin = math.sin
for i = 1, 100 * 10000 do
    local x = sin(i)
end

endTime = os.clock()

print("[local] used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

上面二段代码，唯一的区别就是使用 local sin 将 math.sin缓存起来。性能提升约 (107 - 74) / 107 ~= 30.8%，基本符合作者所说的30%的效率提升。

startTime = os.clock()
function foo(x)
    for i = 1, 100 * 10000 do
        x = x + math.sin(i)
    end
    return x
end

foo(10)

endTime = os.clock()

print("[foo] used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

startTime = os.clock()
function foo2(x)
    local sin = math.sin
    for i = 1, 100 * 10000 do
        x = x + sin(i)
    end
    return x
end

foo2(10)

endTime = os.clock()

print("[foo2] used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

提升的时间是 (125 – 88) /125 = 29.6%，也约为30%（需要多次测试取平均值）

使用闭包，避免动态编译。

startTime = os.clock()
local lim = 10 * 10000
local a = {}
for i = 1, lim do
    a[i] = loadstring(string.format("return %d", i))
end

print(a[10]())

endTime = os.clock()

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

startTime = os.clock()
function fk(k)
    return function() return k end
end

local lim = 10 * 10000
local a = {}
for i = 1, lim do
    a[i] = fk(i)
end
endTime = os.clock()

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

节省了约92%的时间，差异距大。

2) 字符串拼接，尽可能使用 table 替代

startTime = os.clock()

local buff = ""
for line in io.lines("C:/Users/zhangyi/Desktop/xxx.txt") do
    buff = buff .. line .. "\n"
end

endTime = os.clock()

print(collectgarbage("count") * 1024)

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

startTime = os.clock()

local buff = ""
local tbl = {}
for line in io.lines("C:/Users/zhangyi/Desktop/xxx.txt") do
    table.insert(tbl, line)
end

buff = table.concat(table, "\n")

endTime = os.clock()

print(collectgarbage("count") * 1024)

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

差异非常大，无论是内存还是时间，主要原因是：Lua中字符串的拼接都是新创建一个新的字符串，有一个新创建一块内存、copy字符串的动作，时间、空间上消耗都比较大。

3) table使用的优化

startTime = os.clock()
for i = 1, 100 * 10000 do
    local a = {}
    a[1] = 1
    a[2] = 2
    a[3] = 3
end
endTime = os.clock()

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

startTime = os.clock()
for i = 1, 100 * 10000 do
    local a = {true, true, true}
    a[1] = 1
    a[2] = 2
    a[3] = 3
end
endTime = os.clock()

print("used time " .. (endTime - startTime) * 1000 .. " ms")

时间相差一倍，也就是说如果不给{}给定初时化大小，当赋值的时候，它会申请空间来存放相应的值。

local polyline= {}

for i = 0, 100 * 10000 do
    table.insert(polyline, {x = i, y = 1})
end

print(collectgarbage("count") / 1024)

107.57151889801MB

local polyline= {}

for i = 0, 100 * 10000 do
    table.insert(polyline, {i, 1})
end

print(collectgarbage("count") / 1024)

77.053853034973MB

local polyline= {
    x = {},
    y = {}
}

for i = 0, 100 * 10000 do
    table.insert(polyline.x, i)
    table.insert(polyline.y, i)
end

print(collectgarbage("count") / 1024)

32.019150733948MB

空间占用差距也非常大，从上面似乎可以得到这样的结论：尽可能减少table的长度，尽可能使用array 而不是 hash。

综上所述，尽可能多使用local，减少查询的性能损耗。json数据表如果需要转化为table时，改变数据的存储结构可能减少很大的内存使用。