为什么Firefox执行Javascript比其他浏览器快得多

Question

我正在Firefox，Chrome和Safari下对以下JavaScript代码片段进行性能测试

var f = function(x) {
 return Math.sin(x);
}

function testSpeed() {
 console.log("test started, please hold on...");
 var time = Date.now();
 for(var i = 0; i < 1000; i ++) {
  for(var x = 1; x < 200000; x ++) {
   f(x);//replace by Math.sin(x) here
  }
 }
 console.log("total time = " + ((Date.now() - time) / 1000.0));
}

testSpeed();

结果如下：

在Firefox下为0.12秒，当我将f(x)调用替换为Math.sin(x)时相同。

在Chrome下为5.2秒，当我将f(x)调用替换为Math.sin(x)时相同。

在Safari下为7.12秒，但令人惊讶的是，当我将f(x)调用替换为Math.sin(x)时，只有0.56秒。

这使得Firefox比Chrome快约50倍，比Safari快约70倍，是否有任何已知原因？

此外，在Safari下，为什么直接调用Math.sin(x)与f(x)的调用相比会有巨大的差异（约快13倍）？

- ALTN

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有趣的是，即使是Edge也比Chrome更快。得分：0.287。 - Abdullah Mallik

当你完全删除 f(x) 的调用或者删除 f 函数的主体时，速度会是多少？由于它没有任何影响，引擎可以合理地将其消除。 - Ry-

@Ryan 在没有 f(x) 的情况下，Firefox 保持了 0.12 秒的执行时间，Chrome 竟然降至 0.18 秒，Safari 则为 0.54 秒，由于某种原因，在 Chrome 和 Safari 下，函数调用会极大地影响性能。 - ALTN

函数调用会影响所有浏览器的性能。你所看到的是Firefox意识到该函数没有副作用，并且你没有使用其返回值，因此根本没有调用该函数。Safari似乎也意识到Math.sin是纯函数，并在直接使用它时执行相同的优化，但在这种情况下没有扩展到f。Chrome可能会认识到你正在尝试进行基准测试，并避免在基准测试函数中消除死代码，但这只是一个猜测。 - Ry-

通过对返回值进行读取并在最后记录，@Ryan 进行了精彩的分析，Firefox 的响应时间提高到了 4.1 秒。我会写一个答案！ - ALTN

刚在Firefox 75和Chrome 81中进行了测试。使用Math.sin(x)代替函数调用进行测试。奇怪的是，Chrome显示0.186秒，而Firefox则显示41.253秒。 但是，如果我将Math.sin(x)更改为let a=12;let b=423;let c=a+b，Chrome只需要0.179秒，而Firefox需要0.258秒。 另一方面，如果我测试从DOM读取(document.getElementsByClassName('round')[0].click())，Firefox在这种情况下执行速度比较快，快35%。我的CPU是Q6600，我正在使用Windows 7 64位。我想知道其他人是否有类似的结果。 - teg_brightly

Answer 1

在评论中，Ryan 指出 Firefox 实际上注意到该函数没有任何副作用，其返回值也未被使用，因此可以安全地省略该调用。将代码更改如下所示，则使 Firefox 的执行时间增加到 4.1 秒。

var f = function(x) {
 return Math.sin(x);
}

function testSpeed() {
 console.log("test started, please hold on...");
 var time = Date.now();
 var y;
 for(var i = 0; i < 1000; i ++) {
  for(var x = 1; x < 200000; x ++) {
   y = f(x);
  }
 }
 console.log("total time = " + ((Date.now() - time) / 1000.0) + "   " + y);
}

testSpeed();

请注意，在嵌套循环末尾不记录y时，Firefox仍然注意到未使用的返回值并省略了函数调用。当y保持未使用时，执行时间保持在0.12秒。

至于为什么在调用Math.sin(x)时Safari运行得更快，我将引用Ryan的评论：

“Safari似乎也认识到Math.sin是纯的，并在直接使用它时执行相同的优化，但在这种情况下没有将其扩展到f。”

- ALTN