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Dramatic slowdown with random.random on free-threading build.

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performance topic-free-threading
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
36k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

out

This slowdown was found with one of my favorite benchmarks, which is calculating the pi value with the Monte Carlo method.

import os
import random
import time
from threading import Thread

def monte_carlo_pi_part(n: int, idx: int, results: list[int]) -> None:
    count = 0
    for i in range(n):
        x = random.random()
        y = random.random()

        if x*x + y*y <= 1:
            count += 1
    results[idx] = count


n = 10000
threads = []
num_threads = 100
results = [0] * num_threads
a = time.time()
for i in range(num_threads):
    t = Thread(target=monte_carlo_pi_part, args=(n, i, results))
    t.start()
    threads.append(t)

while threads:
    t = threads.pop()
    t.join()

b = time.time()
print(sum(results) / (n * num_threads) * 4)
print(b-a)

Acquiring critical sections for random methods causes this slowdown.
Removing @critical_section from the method, which uses genrand_uint32 and then updating genrand_uint32 to use atomic operation makes the performance acceptable.

Build Elapsed PI
Default (with specialization) 0.16528010368347168 3.144508
Free-threading (with no specialization) 0.548654317855835 3.1421
Free-threading with my patch (with no specialization) 0.2606849670410156 3.141108
Linked PRs
  • gh-118393
  • gh-118396

コントリビューションガイド

コントリビューションガイドを開く

はじめの一歩

  1. issue を最後まで読み、次にプロジェクトのコントリビューションガイドを読みます。
  2. 着手することを issue にコメントします — 二人が同じ作業をするのを防げます。
  3. リポジトリをフォークし、ブランチを切って変更します。
  4. issue 番号を参照したプルリクエストを送ります。

調査の方向性

まず random.random の実装と genrand_uint32 の経路を読み、issue で説明されている @critical_section の使用方法も確認します。次に、提供されているマルチスレッドの Monte Carlo ベンチマークを再現し、その後、リンクされている PR 118393 と 118396 を確認します。free-threading による性能低下が、乱数の正しさを変更せずに軽減されれば完了です。

索引モデルが issue の本文から書いたものです。

評価

技術スタック
python
領域
performance
issue の種類
バグ
難易度
4/5
見積もり時間
3〜5日
活発さ
停滞
明瞭さ
おおむね明確
初心者へのやさしさ
25/100

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