Perl Regex 意外的性能命中

Question

Perl v5.28.1

基准

：

use common::sense;
use Benchmark qw(:all);
my $UPPER = 10_000_000;
my $str = 'foo bar baz';
cmpthese(10, {
'empty for-loop' => sub {
for my $i (1..$UPPER) {}
},
'regex match' => sub {
for my $i (1..$UPPER) {
$str =~ /foo/;
}
},
'regex match (single compile)' => sub {
my $re = qr/foo/;
for my $i (1..$UPPER) {
$str =~ $re;
}
},
'regex match (anchor)' => sub {
for my $i (1..$UPPER) {
$str =~ /^foo/;
}
},
'regex match (anchor) (single compile)' => sub {
my $re = qr/^foo/;
for my $i (1..$UPPER) {
$str =~ $re;
}
},
});

结果 ：

s/iter regex match (anchor) (single compile) regex match (single compile) regex match (anchor) regex match empty for-loop
regex match (anchor) (single compile)   3.83                                    --                         -21%                 -60%        -84%           -97%
regex match (single compile)            3.04                                   26%                           --                 -50%        -80%           -96%
regex match (anchor)                    1.53                                  151%                          99%                   --        -61%           -92%
regex match                            0.601                                  537%                         405%                 154%          --           -81%
empty for-loop                         0.117                                 3170%                        2496%                1205%        414%             --

因为 foo 碰巧发生在字符串的开头，我希望在正则表达式中添加一个显式锚点 (^) 什么都不做......不是性能减半！

同样，我读到了一些关于Perl足够聪明的东西，即使包含在循环中，也不会重新编译带有固定字符串的表达式。
但是，为什么尝试手动/显式地将表达式"预编译"为变量$re会导致这样的性能下降？！

我将搜索子字符串"foo"更改为"asdf"(这在$str中不会出现)，锚定确实让引擎更快地退出搜索。 但是将表达式分配给变量仍然是一个巨大的性能影响 - 比我预期的要大得多！:

Rate regex match (single compile) regex match (anchor) (single compile) regex match regex match (anchor) empty for-loop
regex match (single compile)          0.401/s                           --                                  -10%        -79%                 -83%           -96%
regex match (anchor) (single compile) 0.447/s                          11%                                    --        -76%                 -81%           -95%
regex match                            1.88/s                         369%                                  321%          --                 -19%           -79%
regex match (anchor)                   2.33/s                         481%                                  421%         24%                   --           -75%
empty for-loop                         9.17/s                        2185%                                 1951%        387%                 294%             --

所以总结2个问题：
- 为什么字符串开头锚点的性能应该减半？ - 为什么将表达式 (qr//) 编译为变量比在内联使用相同的表达式慢 80%？

Answer 1

添加锚点会阻止发生特定的正则表达式优化。此问题已在 5.30.0 中修复。

使用 qr//对象目前会产生轻微的惩罚，因为内部必须复制正则表达式结构的一部分(与每个正则表达式对象都有自己的一组捕获索引的事实有关)。还没有人想到一个很好的解决方案。