サブルーチン内のサブルーチン定義について

質問

サブルーチン内で定義したサブルーチンで、思い通りにならない挙動で困っています。
'test'を10万回繰り返す文字列の生成を行い、その文字列長を表示する関数を funcA とします。その生成過程では、自分の関数内で宣言した再帰関数 funcB を呼び出します。

#! /usr/local/bin/perl
use strict;
my $time0;

for(my $i=0; $i<10; $i++){
　　$time0 = times();
　　&funcA();
　　print((times() - $time0). "\n"); # funcAに掛かった時間
}

sub funcA {
　　my $buffer = '';
　　&funcB(1);
　　print length($buffer) . " : "; # $buffer の文字列長

　　sub funcB{
　　　　my $n = shift;
　　　　$buffer .= 'test';
　　　　return if($n==100000);
　　　　funcB($n+1);
　　}
}

この結果が、
400000 :3.063
0 :0.468
0 :0.594
0 :0.766
0 :0.859
0 :1.11
0 :1.187
0 :1.141
0 :1.343
0 :1.469
となり、初回以降 $buffer の長さが0となるのも不可解ですが、funcA の実行時間が増加していくのも理解できません. これを

#! /usr/local/bin/perl
use strict;
my $time0;
my $buffer; # 注1 $buffer をファイル内大域変数として宣言

for(my $i=0; $i<10; $i++){
　　$time0 = times();
　　&funcA();
　　print((times() - $time0). "\n");
}

sub funcA {
　　$buffer = ''; # 注2 レキシカル変数宣言をやめた
　　&funcB(1);
　　print length($buffer) . " : ";

　　sub funcB{
　　　　my $n = shift;
　　　　$buffer .= 'test';
　　　　return if($n==100000);
　　　　funcB($n+1);
　　}
}

とすると、結果は
400004 :3.188
400004 :0.234
[以降、上にほぼ同じ]
と文字列長は正しいものの,初回以降のfuncA実行時間が極端に減ります.
内部ではどういうことが起こっているのでしょうか.

回答No.3

osamuy · ベストアンサー

funcAの変数$bufferは、my宣言が実行されるたびに初期化されますが、funcBに現れている$bufferは、その外側のfuncAの1回目の呼び出し時に初期化されたものが保持されます。

ドキュメントperlsubの「永続的なプライベート変数」が参考になるかと。

参考URL：

http://www.kt.rim.or.jp/~kbk/perl5.005/perlsub.html

お礼

お返事遅れてしまい、もうしわけありません。
いただいた参考ＵＲＬ、大変勉強になりました。
ありがとうございます。

回答No.2

Ki4-U2

No.1 です。前半部の方では、やはり意図しない現象が起こっているようです。

funcB のreturn 文の前に、下の1行を加えてみました。

print length($buffer)." , " if($n==100000);

実行結果は下記のとおりです（Win XP の Active Perl 5.8.4）

400000 , 400000 : 5.908
800000 , 0 : 0.621
1200000 , 0 : 0.951
1600000 , 0 : 1.152
2000000 , 0 : 1.392
2400000 , 0 : 1.482
2800000 , 0 : 1.753
3200000 , 0 : 1.832
3600000 , 0 : 2.033
4000000 , 0 : 2.183

どうも、funcB の中の $buffer が、1回目終了時以降、funcB の外(funcA 内)の $buffer と別のものになっちゃってるみたいですね。
（ループを10万回でなく10回とかにしても同様でした。）

結局のところ不可解です。詳しい方の解説を待ちたいと思います。

お礼

上の方の参考ＵＲＬの「永続的なプライベート変数 」が参考になりました.
いろいろ試していただいてありがとうございますm(_ _)m
perlは奥が深いですねぇ

回答No.1

Ki4-U2

とりあえず後半部についてですが。

1回目は、$bufferに使うメモリ(最大40万字分)を、文字数が増えるたびに割り当てし直すので、時間がかかる。
2回目以降は、1回目で最終的に割り当てられた40万字分をそのまま使うので、時間がかからない。

ということではないかと思います。
$buffer のファイル内大域変数宣言を、

my $buffer = ' ' x 400000; # 注1...

として（あらかじめ40万字分割り当てておく）みると、1回目の結果が大幅に改善しました。
（それでも2回目以降の2～3倍の時間がかかるので、他にも理由はあるのでしょうけど）

補足

ありがとうございます.
後半についてはちょっとすっきりしました。
そういえば昔に#1さんのおっしゃることを、
http://mikeneko.creator.club.ne.jp/~lab/perl/tuning/#h1

のページで見ていました。でも、すっかり忘れていました.
>my $buffer = ' ' x 400000;
という表記方法があるんですね。２～３倍かかるのも謎ですが、
大変勉強になりました。

ありがとうございます。