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

Aberta
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performance topic-free-threading
Linguagem predominante
Python
Estrelas
77.2k
Forks
35.9k
Métricas de merge de PRs
Métricas de PR pendentes

Descrição

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

Guia de contribuição

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Primeiros passos

  1. Leia a issue inteira e depois o guia de contribuição do projeto.
  2. Comente na issue dizendo que vai assumir — evita que duas pessoas façam o mesmo trabalho.
  3. Faça um fork do repositório e trabalhe em uma branch.
  4. Abra um pull request que referencie o número da issue.

Direção de pesquisa

Comece lendo a implementação de random.random e o caminho genrand_uint32, incluindo o uso de @critical_section descrito na issue. Em seguida, reproduza o benchmark de Monte Carlo multithread fornecido e revise as PRs vinculadas 118393 e 118396; considera-se concluído quando a degradação de desempenho do free-threading for reduzida sem alterar a correção dos números aleatórios.

Escrita pelo modelo de indexação a partir do texto da issue.

Avaliação

Stack de tecnologia
python
Domínio
performance
Tipo de issue
Bug
Dificuldade
4/5
Tempo estimado
3-5 dias
Status de atividade
Estagnada
Clareza
Razoavelmente clara
Facilidade para iniciantes
25/100

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