Question

我刚开始使用R中的Rcpp包，我的学习灵感来自Hadley Wickham的高级R课程。

在R studio中我有以下.cpp文件。问题更为笼统，但这个例子有所帮助。

#include <Rcpp.h>
using namespace Rcpp;

// [[Rcpp::export]]
NumericVector runifC(int n, double min=0, double max=1) {
  NumericVector out(n);

  for(int i = 0; i < n; ++i) {
    out[i] = min + ((double) rand() / (RAND_MAX)) * (max - min);
  }
  return out;
}

/*** R
library(microbenchmark)
microbenchmark(
  'R unif-1'      = runif(1),
  'C++ unif-1'    = runifC(1),
  'R unif-100'    = runif(100),
  'C++ unif-100'  = runifC(100),
  'R unif-1000'   = runif(1000),
  'C++ unif-1000' = runifC(1000),
  'R unif-100000'   = runif(100000),
  'C++ unif-100000' = runifC(100000)
)
*/

当我获取/保存文件时，它会显示性能输出。

Unit: nanoseconds
             expr     min        lq       mean    median        uq     max neval
         R unif-1    2061    2644.5    4000.71    3456.0    4297.0   15402   100
       C++ unif-1     710    1190.0    1815.11    1685.0    2168.5    5776   100
       R unif-100    4717    5566.5    6794.14    6563.0    7435.5   16600   100
     C++ unif-100    1450    1997.5    2663.29    2591.5    3107.0    5307   100
      R unif-1000   28210   29584.5   31310.54   30380.0   31599.0   52879   100
    C++ unif-1000    8292    8951.0   10113.78    9462.5   10121.5   25099   100
    R unif-100000 2642581 2975117.0 3104580.62 3030938.5 3119489.0 5435046   100
  C++ unif-100000  699833  990924.0 1058855.49 1034430.5 1075078.0 1530351   100

我希望runif是一个非常优化的函数，但C ++代码运行效率更高。我可能在这里很天真，但如果在性能方面存在这样的差异，那么为什么不能用C ++重写所有适用的R函数呢？

似乎很明显，有很多可能的改进，我觉得好像我错过了一个很大的原因，为什么不能将所有R函数盲目地复制到C ++以获得性能。

编辑：对于此示例，已显示rand()的C ++实现存在轻微缺陷。我注意到的性能差距最常用的是rand()函数。其他功能的表现似乎并不那么激烈所以我改变了问题的名称。

Answer 1

请不要使用rand()。如果你提交它，这样做也会使你的包裹脱离CRAN。

请参阅例如this C++ reference page以获取警告：

备注

无法保证产生的随机序列的质量。在过去，rand（）的一些实现在产生的序列的随机性，分布和周期方面存在严重的缺点（在一个众所周知的例子中，低阶位在调用之间简单地在1和0之间交替）。 p>

如果您对备用随机数生成器和时间感兴趣，请Rcpp Gallery。

一般来说，使用R 提供的具有优异统计质量的生成器，并以Rcpp提供标量和矢量化形式（＆＃34; Rcpp Sugar＆＃34;）。

Answer 2

从R-3.1.1开始，runif使用.External接口复制其参数。 Luke Tierney将此更改为使用revision 66110中R-devel中的.Call接口。 .Call接口不会复制其参数。 Rcpp使用.Call接口。

在R-devel（使用.Call接口）下，您的C ++代码仍然更快。这很可能是因为使用的随机数发生器存在差异。此外，R的功能通常比你编写的专业代码有更多的检查;那些检查需要时间。

Rcpp可以替换R中的unif函数吗？

2 个答案: