Lua中__index作为函数和作为表的性能表现

Question

在Lua中，__index元方法可以是函数或表引用。因此，以下构造是等效的：

foo = { a=1, b=2, c=3 }
bar = setmetatable({}, {__index = foo})
baz = setmetatable({}, {__index = function(_,x) return foo[x] end })

print(bar.a) -- 1
print(baz.b) -- 2

似乎baz的实现会更慢一些，但是有多慢呢？我并不关心具体实现上的差异，我想知道的是相对差别。是线性增长、一个数量级还是几个数量级？为了更好地理解，我正在开发一个面向对象库middleclass，在大多数情况下（95%）使用表就足够了。但是有一种特殊情况需要使用函数。了解差异将帮助我决定是否将库分成两部分（一个快速且覆盖95%的用例，另一个模块则针对其余部分使用函数），或者放弃表选项而选择函数。这个特定的__index被广泛使用（每次调用实例方法时都会使用）。如果有帮助的话，我将使用非常小的函数，类似于这个：

function __index(t,x) return foo[x] or bar[x] end

非常感谢。

- kikito

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为什么不自己对其进行性能分析？ - Kknd

我可以在我的电脑上对其进行分析，但我并不真正关心“在具有x处理器和x内存的Ubuntu机器上实现速度有多快”。我想知道它们在算法上有多大的差异。 - kikito

所以...让我看看我是否理解正确。你对它在现实世界中的性能不感兴趣，只关注它的假设性能。明白了。 - JUST MY correct OPINION

我对了解数量级很感兴趣 - 就像O(n)与O(n²)。机器上的个别结果并不能帮助我很好地理解它。也许我的英语表达不够清晰。 - kikito

Answer 1

从算法上讲，它们是相同的。它们都会解析为相同的哈希表查找，平均时间复杂度为O(1)。不同之处在于常数，主要来自函数调用开销。

在我的机器上，闭包比metatable查找慢约2.2倍（这比直接查找慢2.5倍）。在 Codepad's server上测试，差异为约2。

总之，在快速的机器上（大约是2010年），函数调用增加了约0.1微秒的常量开销，否则性能是相同的。

顺便说一句，Mud向LÖVE致以深情的问候。 :)

- Mud

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谢谢您的回复。现在我有一个数字在脑海里，我可以做决定了。 - kikito