またまた久しぶりに竹内関数で JavaScript、Python、Ruby、Scheme と Smalltalk とを戦わせてみる

竹内関数 (正確には“ニセ”竹内関数) tak(20, 10, 0) にかかる時間を、手元の環境（Intel Core i9-9880H @ 2.30GHz、Win10 64-bit WSL環境）で計測してみました。前回からちょうど(?)７年ですね^^;

Smalltalk は Squeak は Win版をそのまま、Pharo は次のページを参考に WSL にインストールして動かしてみました。

　言語　 　処理系　 　結果　 　対C比　 　参考：2014年時点　
　Smalltalk　 　Squeak 5.3　 　0.596 sec　 　4.45倍　 　6.12倍 (Squeak 4.5)　
　　 　Pharo 8.0.0　 　0.644 sec　 　4.81倍　 　—　
　　 　GNU Smalltalk 3.2.5　 　7.97 sec　 　59.5倍　 　65.0倍 (3.1)　
　Python　 　Python 3.10.0b3+　 　10.0 sec　 　74.6倍　 　52.53倍 (3.2.5)　
　Ruby　 　Ruby 3.1.0dev　 　2.97 sec　 　22.2倍　 　20.8倍 (2.2.0dev)　
　Scheme　 　Gauche 0.9.10　 　2.44 sec　 　18.2倍　 　15.1倍 (0.9.5_pre1)　
　JavaScript　 　Node.js 16.3.0　 　0.381 sec　 　2.84倍　 　2.23倍 (0.10.31)　
　C　 　gcc 7.5.0　 　0.134 sec　 　1.00倍　 　1.00倍 (4.8.3)　

対C比では７年前とあまり代わり映えしませんが、Rubyが速くなっていないのがちょっと意外ですね。

コードは以前と一緒です。

| tak res |
tak := nil.
tak := [:x :y :z |
   x <= y ifTrue: [z] ifFalse: [
      tak
         value: (tak value: x-1 value: y value: z)
         value: (tak value: y-1 value: z value: x)
         value: (tak value: z-1 value: x value: y)
   ]
].

(Time millisecondsToRun: [res := tak value: 20 value: 10 value: 0]) -> res

Squeak は起動後 Tools → Workspace で、Pharo は ./pharo-ui で起動後、Tools → Playground でプレイグラウンドを呼び出し、コードを貼り付けてから全選択、右クリックメニューや ctrl + p などで print it すると実行と結果を表示できます。

Pharo Smalltalkでの実行画面
Squeak Smalltalk での実行画面

GNU Smalltalk でも動きますが、最後の式を括弧でくくって printNl しないと結果を出力できません。

$ gst -v; gst tak.st
GNU Smalltalk version 3.2.5
...
7976->1

$ cat tak.st
| tak res |
tak := nil.
tak := [:x :y :z |
   x <= y ifTrue: [z] ifFalse: [
      tak
         value: (tak value: x-1 value: y value: z)
         value: (tak value: y-1 value: z value: x)
         value: (tak value: z-1 value: x value: y)
   ]
].

((Time millisecondsToRun: [res := tak value: 20 value: 10 value: 0]) -> res) printNl

その他の言語のコードと出力

$ python -V; python tak.py
Python 3.10.0b3+
10.04528284072876 1

$ cat tak.py
from time import time

def tak(x, y, z):
    if x <= y: return z
    return tak( tak(x-1, y, z), tak(y-1, z, x), tak(z-1, x, y) )

start = time()
res = tak(20, 10, 0)
print( time() - start, res )
$ ruby -v tak.rb
ruby 3.1.0dev (2021-06-23T06:14:21Z master 69ce9e4187) [x86_64-linux]
1
2.9718293

$ cat tak.rb
def tak(x, y, z)
  if x <= y then
    z
  else
    tak(tak(x-1, y, z), tak(y-1, z, x), tak(z-1, x, y))
  end
end

start = Time.now
puts tak(20, 10, 0)
puts Time.now - start
$  gosh -V; gosh tak.scm
Gauche scheme shell, version 0.9.10 [utf-8,pthreads], x86_64-pc-linux-gnu
...
;(time (display (tak 20 10 0)))
; real   2.441
; user   2.440
; sys    0.000
1

$ cat tak.scm
(define (tak x y z)
   (if (<= x y) z
     (tak (tak (- x 1) y z) (tak (- y 1) z x) (tak (- z 1) x y))))

(time (display (tak 20 10 0)))
$ node -v; node tak.js
v16.3.0
381 1

$ cat tak.js
function tak(x, y, z){
   if(x <= y){ return z; }
   return tak( tak(x-1, y, z), tak(y-1, z, x), tak(z-1, x, y) );
}

var start = (new Date()).getTime();
var res = tak(20, 10, 0);
console.log((new Date()).getTime() - start, res)
$ gcc --version
gcc (Ubuntu 7.5.0-3ubuntu1~18.04) 7.5.0
...

$ cat tak.c
#include <stdio.h>

int tak(int x, int y, int z){
   if (x <= y){
      return z;
   } else {
      return tak( tak(x-1, y, z), tak(y-1, z, x), tak(z-1, x, y) );
   }
}

int main(void){
   printf("%d\n", tak(20, 10, 0));
   return 0;
}

$ gcc -O3 tak.c -o tak_O3

$ time ./tak_O3
1

real    0m0.134s
user    0m0.134s
sys     0m0.000s