Perl의 다단계 deep hash와 autovivification

Perl에서 autovivification은 어떤때는 아주 강력한 장점이 되기도 하지만 잘 모르고 쓰다가는 찾기 힘든 버그를 만들 수 도 있다.

autovivification은 Perl의 해시구조에서 해시키가 존재하지 않을 경우 자동으로 생성해주는 기능으로 잘 활용하면 다음과 같은 집계작업을 아주 쉽게 끝낼 수 있다.

* 과일을 색깔별로 몇개씩 있는지 집계하는 코드

use strict;
use Data::Dumper;
my %h;
while (<DATA>) {
    chomp;
    my ($color, $fruit) = split;
    $h{$color}{$fruit}++;
}
print Dumper(\%h);

__DATA__
green apple
red apple
red strawberry
green banana
green apple
yellow banana
red apple
green apple
yellow apple
green strawberry

* 결과

$VAR1 = {
          'red' => {
                     'apple' => 2,
                     'strawberry' => 1
                   },
          'yellow' => {
                        'banana' => 1,
                        'apple' => 1
                      },
          'green' => {
                       'strawberry' => 1,
                       'banana' => 1,
                       'apple' => 3
                     }
        };


하지만 다단계 hash를 사용할때 가장 실수하기 쉬운 것은 만약에 hash키의 존재로 판단해야 하는 작업시 exists로 해당 해시키가 존재하는지 채크하게 되는데

if (exists $h{a}{b}) { say "exists"; }

처럼 $h{a} 즉 a키가 존재하지 않는데 이런식으로 하위 키에 대해 바로 존재여부를 채크하게 되면 중간 단계 a가 autovivification 기능에 의해 예기치 않게 생성되어 버린다. 그래도 문제 없을 경우도 있겠지만 만약에 첫 단계 해시키의 존재유무로 어떤 작업하는 로직이 같은 프로그램 안에 있다면 언제 용이 튀어 나올지 모른다. 그래서 이런 동작을 방지하려면

if (exists $h{a} && exists $h{a}{b}) { say "exists"; }

처럼 단계적으로 채크해 들어가야 한다.  그런데 여러단계면 이런식으로 계속적으로 채크 코드를 나열하는건 손가락이 아픈 일이라 생각되어 예전에 언뜻 본 autovivification 여부를 조정할 수 있는 autovivification 모듈을 사용하면 편하지 않을까 싶어 한 번 테스트를 해보았다.

아래 코드는 if 문의 판단부분에 do블럭으로 autovivification으로 비활성화 시키고 해시키 여부 판단코드를 쓴것과 다단계 채크 방식의 속도를 비교했고, 추가로 매번 if문 안에서 비활성화 시키지 않고 기본으로 비활성화 시킨상태에서 비교한 것이다.

#!/usr/bin/env perl
use 5.010;
use strict;
use warnings;
use autovivification;
use Benchmark qw/cmpthese/;

cmpthese(1000000, {
    step => sub {
        my %h;
        if (exists $h{a} && exists $h{a}{b}) { say "exists"; }
    },
    autovivification => sub { 
        my %h;
        if (do { no autovivification; exists $h{a}{b} }) { say "exists"; }
    },
});
no autovivification;
# 이 이하는 autovivification 비활성화
cmpthese(1000000, {
    step2 => sub {
        my %h;
        if (exists $h{a} && exists $h{a}{b}) { say "exists"; }
    },
    autovivification2 => sub { 
        my %h;
        if (exists $h{a}{b}) { say "exists"; }
    },
});

.

벤치마크 결과는 다음과 같다.

            (warning: too few iterations for a reliable count)
                      Rate autovivification             step
autovivification  265957/s               --             -92%
step             3194888/s            1101%               --
            (warning: too few iterations for a reliable count)
                       Rate autovivification2             step2
autovivification2  348432/s                --              -89%
step2             3194888/s              817%                --

다단계로 채크해 들어가는게 autovivification 모듈을 사용하는 것 보다 10배 가까이 빠른 속도를 보여준다.

결론:
 속도가 중요하다면 손가락이 아파도 해시키의 존재 여부는 다단계로 채크하자.