power科学计算的性能测试.sql

[OpenMIS]

--pgsql的实现
CREATE OR REPLACE FUNCTION pg_test1(a double precision, b double precision, c int)
RETURNS double precision
AS $$DECLARE
s DECIMAL := 0;
dx DECIMAL := (b-a) / c;
i int :=0;
begin
for i in 0 .. c-1 loop
s = s + power(2.71828182846, -1 * power(a+idx, 2));
end loop;
return sdx;
end$$ LANGUAGE plpgsql;

--plpython的实现，没有使用numba的jit
CREATE OR REPLACE FUNCTION py_test1(a double precision, b double precision, c int)
RETURNS double precision
AS $$

def integrate_f(a, b, N):
s = 0
dx = (b-a) /N
for i in range(N):
s += 2.71828182846**(-(a+idx)**2)
return sdx

return integrate_f(args[0], args[1], args[2])
$$ LANGUAGE plpython3u;

--plpython的实现，使用numba的jit
CREATE OR REPLACE FUNCTION py_numba_test1(a double precision, b double precision, c int)
RETURNS double precision
AS $$

#需要使用pip安装，可能需要在管理员权限。
#pip install numba
from numba import jit

@jit
def integrate_f(a, b, N):
s = 0
dx = (b-a) /N
for i in range(N):
s += 2.71828182846**(-(a+idx)**2)
return sdx

return integrate_f(args[0], args[1], args[2])
$$ LANGUAGE plpython3u;

CREATE or replace FUNCTION lua_test1(a double precision, b double precision, c int)
RETURNS double precision AS $$
local s = 0
local dx = (b - a) / c
local i=0
for i = 0, c-1 do
s = s + math.pow(2.71828182846, -1 * math.pow(a + i * dx, 2));
end
return s * dx
$$ LANGUAGE pllua;

SELECT lua_test1(1, 10, 100000000); //3.88秒

--在同一Windows 10 64位电脑上
--使用pl/pgsql执行时间：
-- 如果第3个参数值小些与python实现的显示结果是一样，说明算法没有问题的。
-- 如果第3个参数值100000000计算非常耗时，等了8分钟还没有算出来，不知道需要多久。
--使用CPython执行时间：54.625 s
--使用CPython+numba扩展的jit执行时间：5.61 s
--使用CPython+numba扩展的jit执行时间：5.61 s
--使用pl/c实现执行时间：11.781 s

select pg_test1(1.0, 10.0, 100000000);
select py_test1(1.0, 10.0, 100000000);
select py_numba_test1(1.0, 10.0, 100000000);
select test(1.0, 10.0, 100000000); //pl/c实现，看test-power.c。 执行时间：11.781 sec
--execution time: 11.781 sec; total time: 11.797 sec
SELECT lua_test1(1, 10, 100000000); //3.88秒
--execution time: 3.88秒

power.c:
#include "postgres.h" //包含基本的类型与XXXGetDatum(XXX类型的值或引用)等方法。
#include "fmgr.h" //C编写的数据库函数管理，开发新数的据库函数使用它得到支持，并支持调用内置的数据库函数。
#include <math.h>

extern double run(double a, double b, int c) {
double s = 0, dx = (b - a) / c;

for (int i = 0; i < c - 1; i++)
	s += pow(2.71828182846, -1 * pow(a + i * dx, 2));

return s * dx;

}

PGDLLEXPORT Datum test(PG_FUNCTION_ARGS);
PG_FUNCTION_INFO_V1(test);
Datum test(PG_FUNCTION_ARGS)
{
float8 a = PG_GETARG_FLOAT8(0);
float8 b = PG_GETARG_FLOAT8(1);
int c = PG_GETARG_INT32(2);

PG_RETURN_FLOAT8(run(a, b, c));

}

/*
CREATE or replace FUNCTION test(DOUBLE precision ,DOUBLE precision,int) RETURNS DOUBLE precision
AS 'Extension'
LANGUAGE C;

select test(1.0, 10.0, 100000000);
--execution time: 11.781 sec; total time: 11.797 sec

*/