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marshal.dumps() takes exponential time on nested frozensets

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3.14 3.15 3.16 interpreter-core type-bug
主要言語
Python
スター
77.2k
フォーク
35.9k
PR マージ指標
PR 指標を取得中

説明

Bug report

marshal.dumps() marshals every element of a set or frozenset twice: once through a nested _PyMarshal_WriteObjectToString() call to compute a sort key, and once again with w_object() to write it out. If the element is itself a set, that nested call does the same for its elements, so the time doubles with every level of nesting.

import marshal, time

f = frozenset()
for _ in range(22):
    f = frozenset({f})

t = time.perf_counter()
data = marshal.dumps(f)
print(f"{time.perf_counter() - t:.3f} s for {len(data)} bytes")
depth  20:    110 ms        105 bytes
depth  21:    220 ms        110 bytes
depth  22:    449 ms        115 bytes
depth  23:    892 ms        120 bytes
depth  24:   1772 ms        125 bytes
depth  25:   3574 ms        130 bytes

Each level adds five bytes to the output and doubles the time. Depth 30 takes about two minutes, depth 40 several days.

The sorting was added in 33d95c6facd (bpo-37596, GH-27926) to make set marshalling deterministic. The same input takes 0 ms on 3.10 and 1683 ms on 3.11, and it is equally slow up to main.

Note also that the nested call starts a fresh WFILE with depth = 0, so MAX_MARSHAL_STACK_DEPTH does not bound recursion through set elements. The exponential time is reached long before the C stack, so this is not a crash.

cc @brandtbucher

Linked PRs
  • gh-157128

コントリビューションガイド

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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、_PyMarshal_WriteObjectToString()、w_object()、MAX_MARSHAL_STACK_DEPTH 周辺の marshal の集合処理パスを読みます。この issue では、ネストされた frozenset のベンチマークと影響を受ける動作について説明されています。現在の実装をリンクされた PR gh-157128 と比較し、その後、深くネストされた frozenset で指数関数的な実行時間が発生しなくなっていることを、決定的な出力を維持したまま確認します。

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
backend
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
35/100

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