为什么 R 代码使用 `{}` 比使用 `()` 更快？

Question

为什么使用{}的R代码通常比使用()的代码更快，例如下面的示例？

n=10000000
w1=numeric(n)
w2=numeric(n)
r=rnorm(n)


t1=Sys.time()
for(i in 1:n)
w1[i]=((r[i]^2))*(1*1)
t1-Sys.time()


t1=Sys.time()
for(i in 1:n)
w2[i]={{r[i]^2}}*{1*1}
t1-Sys.time()

- Qbik

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请查看Radford Neal的博客，链接为http://radfordneal.wordpress.com/2010/08/15/two-surpising-things-about-r/。 - baptiste

我也希望能够提供一个现实世界的例子，说明上述差异（顺便说一句，我无法复制）在如何处理任务方面会产生有形的影响。 - Chase

Radford Neal的博客提供了示例和解释。 - Manoel Galdino

减少毫秒级别的另一个技巧是使用 ** 代替 ^。 - Rcoster

有趣的是，'{'和'('都被解析为具有原始函数的call对象。区别必须在C代码中。 - Ferdinand.kraft

Answer 1

baptiste已经在评论中提供了Radford Neal的博客链接。 但是，由于SE的人不喜欢外部网站的链接，让我引用一下作者本人的有趣评论（第33条）：

“是的，在R 2.13.1和最新的R 2.14.1中，圆括号仍然比花括号慢，尽管差异不如以前那么大（我建议减少内置函数中的通用开销的补丁被合并到后来的版本中，这减小了这种差异）。 没有理由认为圆括号会更慢。我建议另一个更改（只需几行代码）可以加快圆括号的速度。Luke Tierney回应说，决不能将此补丁纳入R，因为圆括号就像sqrt一样是一个运算符，并且在实现圆括号的代码中，不应该有任何与像sqrt这样的运算符实现不同的东西。”

知道这一点后，( )似乎是一个操作符——就像一个基本无作用的函数， 而{ }是一种语言结构。 括号( )包含一些所有操作符都共有的额外代码开销，实际上对它们毫无意义。

- Lukas

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这个答案是不正确的：{现在也是R中的一个运算符，而不是语言结构！就像(一样，它也可以被重载。然而，自评论（和这个答案）被写出以来，这可能已经发生了改变。 - Konrad Rudolph

Answer 2

Lukas回答了问题，但对于那些感兴趣的人，这里有一些关于开销的时间（通过向量化您的代码可以有效地消除）。

brace <- function(n){
w1=numeric(n)
w2=numeric(n)
r=rnorm(n)
for(i in 1:n)
w1[i]=((r[i]^2))*(1*1)
}


curly <- function(n){
w1=numeric(n)
w2=numeric(n)
r=rnorm(n)
for(i in 1:n)
w2[i]={{r[i]^2}}*{1*1}
}



microbenchmark( curly(1e5) , brace(1e5) , times = 50 ) 
Unit: milliseconds
         expr      min       lq   median       uq      max neval
 curly(1e+05) 311.4245 318.8916 324.1990 335.0928 400.8555    50
 brace(1e+05) 315.5428 323.8860 328.7982 350.7268 406.5785    50

在1e5循环长度时，差异大约为5毫秒。因此，让我们移除循环：

braceV <- function(n){
w1=numeric(n)
w2=numeric(n)
r=rnorm(n)
w1=((r^2))*(1*1)
}


curlyV <- function(n){
w1=numeric(n)
w2=numeric(n)
r=rnorm(n)
w2={{r^2}}*{1*1}
}

microbenchmark( curlyV(1e5) , braceV(1e5) , times = 50 )
Unit: milliseconds
          expr      min       lq    median       uq      max neval
 curlyV(1e+05) 9.014361 9.284532  9.666867 10.81317 37.82510    50
 braceV(1e+05) 9.029408 9.373773 10.293302 10.83487 37.76596    50

现在的差距大约为0.5毫秒。

- Simon O'Hanlon