1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
// #![feature(test)]
// extern crate test;
// use test::Bencher;
//
// macro_rules! polynomial {
// ($($coef:expr),+ $(,)?) => {
// |_t| { polynomial!(_t => $($coef),+) }
// };
// ($t:ident => $a:expr) => { $a };
// ($t:ident => $a:expr, $($rest:expr),+) => {
// $a + $t * (polynomial!($t => $($rest),+))
// };
// }
//
// macro_rules! polynomial_fold {
// () => {
// |_t: f64| { 0. }
// };
// ($($coef:expr),+ $(,)?) => {
// |t: f64| {
// [$($coef),+].into_iter().rev()
// .reduce(|acc: f64, c: f64| c + t * acc).expect("coefficient array is non-empty")
// }
// };
// }
//
// // 1. + t * (2. + t * (3.))
// // 0. + t * (0. + t * (0.))
//
// #[bench]
// fn base(b: &mut Bencher) {
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// })
// }
//
// #[bench]
// fn macro_recursion_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = polynomial![-1., 0., 1.];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn macro_fold_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = polynomial_fold![-1., 0., 1.];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn inline_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// t * t - 1.
// })
// }
//
// #[bench]
// fn closure_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = |t| t * t - 1.;
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn closure_pow_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = |t: f64| t.powi(2) - 1.;
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// struct PolynomialArray<const N: usize> {
// coefficients: [f64; N],
// }
// impl<const N: usize> PolynomialArray<N> {
// fn new(coefficients: [f64; N]) -> Self {
// Self { coefficients }
// }
//
// fn eval_fold(&self, t: f64) -> f64 {
// self.coefficients
// .iter()
// .rev()
// .fold(0., |acc, c| c + t * acc)
// }
//
// fn eval_loop_index(&self, t: f64) -> f64 {
// let mut result = 0.;
// for i in (0..self.coefficients.len()).rev() {
// result = self.coefficients[i] + result * t;
// }
// result
// }
//
// fn eval_loop_iter(&self, t: f64) -> f64 {
// let mut result = 0.;
// for c in self.coefficients.iter().rev() {
// result = c + result * t;
// }
// result
// }
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_assertions(b: &mut Bencher) {
// let p0 = polynomial![-1., 0., 1.];
// let p1 = PolynomialArray::new([-1., 0., 1.]);
// let p2 = polynomial_fold![-1., 0., 1.];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// let val = p0(t);
// assert_eq!(val, p1.eval_fold(t));
// assert_eq!(val, p1.eval_loop_index(t));
// assert_eq!(val, p1.eval_loop_iter(t));
// assert_eq!(val, p2(t));
// })
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_fold(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialArray::new([-1., 0., 1.]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.eval_fold(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_fold_zero_bloat(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialArray::new([
// -1., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0.,
// 0., 0.,
// ]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.eval_fold(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_fold_zero_bloat_minuses(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialArray::new([
// -1., 0., 1., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0.,
// -0., -0., -0., -0., -0., -0.,
// ]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.eval_fold(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_loop_index(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialArray::new([-1., 0., 1.]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.eval_loop_index(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn struct_polynomial_loop_iter(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialArray::new([-1., 0., 1.]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.eval_loop_iter(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn macro_full_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = polynomial![-1., -2., 1.];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn macro_polynomial_zero_bloat(b: &mut Bencher) {
// let p = polynomial![
// -1., 0., 1., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0., 0.,
// 0., 0.
// ];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// #[bench]
// fn macro_polynomial_zero_bloat_minuses(b: &mut Bencher) {
// let p = polynomial![
// -1., 0., 1., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0., -0.,
// -0., -0., -0., -0., -0., -0.
// ];
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p(t)
// })
// }
//
// struct PolynomialWrappwer(fn(f64) -> f64);
//
// #[bench]
// fn wrapper_macro_polynomial(b: &mut Bencher) {
// let p = PolynomialWrappwer(polynomial![-1., -2., 1.]);
// let mut t = 0.;
// b.iter(|| {
// t += 0.01;
// p.0(t)
// })
// }
//
// /* Take-aways:
// *
// * closures are faster than loops, can be staked together with different sizes of polynomials
// * without additional overhead of trailing zeros. Also, there is a possibility in the future, to
// * remove trailing zeros by modifying a macro.
// *
// * -0. addition is optimized by compiler, but +0. is not,
// * multiplication by 0. or -0. is not optimized by compiler.
// * but I found the impact of using -0. instead of 0. or removing 0s in macro inconsistent.
// *
// * wrapper around closure is ok
// *
// *
// */