🤽🏼 🈴 🍍 RubyとC。パート1。 👨🏿‍🌾 🦊 🍘

RubyはCプログラミング言語と非常に簡単に統合でき、Rubyの拡張機能を作成できます。または、Cライブラリのラッパーを作成し、通常のRubyライブラリのように使用できます。また、RubyコードでCにクリティカルコンピューティングを直接実装することもできます。別の統合オプションは、C / C ++プログラムでRubyをスクリプト言語として使用することです。たとえば、Google SketchUpでの実行方法。

Cと統合するためのRubyの機能を見てみましょう。

プログラムにボトルネックがあります。たとえば、ループで実行されるコンピューティングの一部です。これらの計算により、アプリケーションのパフォーマンスが大幅に低下します。
解決策は、重要な部分をCに書き換えることです。コンパイルされた言語は、解釈された言語よりも明らかに高速です。

ここには、Rubyの拡張機能を作成するか、Rubyから直接Cコードを使用するかの2つのオプションがあります。
まず、2番目のオプションを選択します。RubyInlineライブラリがこれを支援します。
数を素数に分解する方法があるとします。最も簡単な方法で、反復アルゴリズムを使用してこのメソッドを実装しましょう。

    クラスファクター
         #num-入力番号、show-結果を画面に表示するかどうか
         def分解num、show = false 
             num1 = num
             n = 2＃2から除数の検索を開始
            一方、n * n <= num1
                 if num％n == 0＃現在の数が除数の場合、それを出力
                     num = num / n 
                    表示する場合はnを入れます
                そうでない場合は＃現在の数を増やす
                     n + = 1
                終わり
            終わり
        終わり
    終わり

しかし、このメソッドの速度に満足していないため、RubyInlineライブラリを使用してCで書き換えます。
まず、インストールします：
gem install RubyInline
RubyInlineにはPOSIXシステム、つまり* nixまたはWindows上のCygwinが必要です。
C / C ++コンパイラと同様に。

簡単な使用例：

     「rubygems」が必要
     require 'inline'＃RubyInlineに接続

    クラステスト
         ＃埋め込みコードハンドラー
        インラインdo |ビルダー|  ＃インライン:: Cクラスオブジェクトがブロックに渡される
             builder.c '
                 static char * test（）{
                     return "C from Hi！:)";
                 }
             ''        
        終わり
    終わり
    
     Test.new.test＃puts "Hi from C！:)"

サンプルコードでは、hello文字列を返す小さなCメソッドを作成しました。
方法cは次のことを行います。
-引数の型と戻り値をCからRubyに変換します
-メソッドコードで行をコンパイルします
-テストメソッドをテストクラスに追加します
その後、 testを通常のRubyメソッドとして使用できます。

分解に戻りましょう。分解方法をRubyInlineで書き換えます。

     「rubygems」が必要
     「インライン」が必要
    
    クラスFastFactor
        インラインdo |ビルダー|
             builder.c '
                静的ボイド分解（int num、int show）{
                     int i = 0;
                     int num1 = num;
                     int n = 2;
                     while（n * n <= num1）{
                         if（num％n == 0）{
                             num = num / n;
                             if（表示）
                                 printf（ "％d \ n"、n）;
                             i ++;
                         } else {
                             n ++;
                         }
                     }
                 }
             ''        
        終わり
    終わり

そして今、最も興味深い。パフォーマンステスト。
Rubyテストの実装：

     f = Factor.new
     1000.times {f.factorization 999999}

結果：

 $ time ruby factor.rb
    実数0m1.034s
    ユーザー0m1.028s
     sys 0m0.004s

Cと同様：

     f = FastFactor.new
     1000.times {f.factorization 999999、false}

そして結果：

時間ruby factorfast.rb
    実際の0m0.116s
    ユーザー0m0.092s
     sys 0m0.024s

テストからわかるように、RubyInlineを使用すると、重要なコードを約10倍高速化できます。
テストコード： factor.rb 、 factorfast.rb
要約すると、アプリケーションが負荷に対応していない場合、Cで重要なポイントを実装することで常に高速化できると言えます。幸いなことに、Rubyは強力で便利な手段を提供します。

次のパートでは、Ruby用のC拡張機能の作成について説明します。

関連リンク：
RubyInline： http ://rubyforge.org/projects/rubyinline/
ドキュメント： http : //rubyinline.rubyforge.org/RubyInline/

RubyとC。パート1。

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