HiPE(High Performance Erlang)について ref: http://qiita.com/sile/items/d750019fcab961bbb0a7

bench.erl

%% 一応、gb_trees以外にも使えるようになっている
-module(bench).

-export([do_bench/5]).

%% @doc マップ(的なデータ構造)の構築時間と検索時間を測定する
do_bench(MapInit, StoreFun, FindFun, Input, Keys) ->
    erlang:garbage_collect(),
    {StoreTime, Map} =
        timer:tc(fun () -> store_loop(MapInit, StoreFun, Input) end),

    erlang:garbage_collect(),
    {FindTime, _} =
        timer:tc(fun () -> find_loop(Map, FindFun, Keys) end),

    [
     {store_time, StoreTime / (1000 * 1000)},
     {find_time, FindTime / (1000 * 1000)}
    ].

store_loop(Map, _, []) ->
    Map;
store_loop(Map, StoreFun, [{K, V} | List]) ->
    store_loop(StoreFun(K, V, Map), StoreFun, List).

find_loop(_, _, []) ->
    ok;
find_loop(Map, FindFun, [K | List]) ->
    FindFun(K, Map),
    find_loop(Map, FindFun, List).

echo.erl

%% かなり適当な実装のechoサーバプロセス
-module(echo).

-export([start/0, call/2, call_n/3]). % external functions
-export([loop/0]).                    % internal functions

%% @doc echoサーバを起動する
-spec start() -> {ok, pid()}.
start() ->
    {ok, spawn(?MODULE, loop, [])}.

%% @doc echoサーバにリクエストを投げる
-spec call(Server::pid(), Request::term()) -> Response::term().
call(Server, Request) ->
    Server ! {self(), Request},
    receive
        Response -> Response
    end.

%% @doc echoサーバに`Count'回だけリクエストを投げる
-spec call_n(Server::pid(), Request::term(), Count::non_neg_integer()) -> ok.
call_n(_Server, _Request, 0) ->
    ok;
call_n(Server, Request, Count) ->
    Request = call(Server, Request),
    call_n(Server, Request, Count - 1).

-spec loop() -> no_return().
loop() ->
    receive
        {From, Request} ->
            From ! Request,  % 送られてきたリクエストをそのまま返す
            ?MODULE:loop()
    end.

fib.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int fib(int n) {
  if (n < 2) {
    return 1;
  }
  return fib(n - 2) + fib(n - 1);
}

int main(int argc, char ** argv) {
  int n = atoi(argv[1]);
  printf("%d: %d\n", n, fib(n));
  return 0;
}

fib.erl

-module(fib).

-export([fib/1]).

fib(N) when not is_integer(N) ->
  error(badarg, [N]); % 引数の型が不正ならbadarg例外を投げるように変更
fib(N) when N < 2 -> 
  1; 
fib(N) -> 
  fib(N - 2) + fib(N - 1).

fib2.erl

-module(fib2).

-export([fib2/1]).

fib2(N) -> fib:fib(N) + fib:fib(N).

file0.txt

# ソースコードの取得
$ wget http://www.erlang.org/download/otp_src_17.3.tar.gz
$ tar zxf otp_src_17.3.tar.gz
$ cd otp_src_17.3

# '--enable-hipe'を指定してビルド＆インストール
$ ./configure --enable-hipe ...他のオプションは省略...
$ make
$ sudo make install

# 起動: 起動メッセージに'[hipe]'という文言が含まれていたらHiPEが有効(利用可能)になっている
$ erl
Erlang/OTP 17 [erts-6.2] [source] [64-bit] [smp:4:4] [ds:4:4:10] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false]

Eshell V6.2  (abort with ^G)
1> q().

file11.txt

# 最適化なし
$ gcc -o fib fib.c
$ time ./fib 40
40: 165580141

real    0m0.678s
user    0m0.676s
sys     0m0.000s

# 最適化あり
$ gcc -O3 -o fib fib.c
$ time ./fib 40
40: 165580141

real    0m0.287s
user    0m0.286s
sys     0m0.000s

file13.erl

%% HiPEなし
> c(echo).
> {ok, Pid} = echo:start(). % 起動
> echo:call(Pid, hello).    % 動作確認
hello

> Time(fun () -> echo:call_n(Pid, hello, 1000000) end). % 100万回のリクエストを処理するまでに掛かる時間
0.746382  % 0.74秒

> exit(Pid, kill), f(Pid). % 後始末

%% HiPEあり
> c(echo, [native]).
> {ok, Pid} = echo:start(). % 起動

> Time(fun () -> echo:call_n(Pid, hello, 1000000) end). % 100万回のリクエストを処理するまでに掛かる時間
0.739132  % 0.73秒

> exit(Pid, kill), f(Pid). % 後始末

file15.erl

%% 下準備:
%% $ cp ${OTP_17_3_SOURCE}/lib/stdlib/src/gb_trees.erl .
> code:unstick_mod(gb_trees). % 標準モジュールを上書き可能にする
true

> c(bench, [native]).
{ok, bench}.

> Input = [{random:uniform(1000000), N} || N <- lists:seq(1, 200000)]. % 入力データを20万個用意する
> Keys = [K || {K, _} <- Input]. % 検索に使用するキーセット (成功探索のみ)

%% HiPEなし
> c(gb_trees).
> bench:do_bench(gb_trees:empty(), fun gb_trees:enter/3, fun gb_trees:lookup/2, Input, Keys).
[{store_time,0.489443}, % 構築時間: 0.48秒
 {find_time, 0.169788}] % 検索時間: 0.16秒

%% HiPEあり
> c(gb_trees, [native]).
> bench:do_bench(gb_trees:empty(), fun gb_trees:enter/3, fun gb_trees:lookup/2, Input, Keys).
[{store_time,0.29301}, % 構築時間: 0.29秒
 {find_time,0.107849}] % 検索時間: 0.10秒

file16.erl

$ erl
Erlang R16B03 (erts-5.10.4) [source] [64-bit] [smp:2:2] [async-threads:10] [hipe] [kernel-poll:false]

Eshell V5.10.4  (abort with ^G)

%% 上でHiPEコンパイルされていたfibモジュールをロードする
1> l(fib).
{module,fib}

%% HiPEの互換性が無い、というエラーメッセージが表示される
=INFO REPORT==== 2-Dec-2014::02:44:44 ===
<HiPE (v 3.10.2.2)> Warning: not loading native code for module fib: it was compiled for an incompatible runtime system; please regenerate native code for this runtime system

2> code:is_module_native(fib).
false  % HiPEは有効になっていない

3> fib:fib(10).
89  % 実行することは可能

file17.txt

# OTP17-3のgb_treesモジュールの例

# 行数
$ wc -l gb_trees.erl
553 gb_trees.erl

# erlcコマンド自体の実行時間
$ time erlc
real    0m0.190s
user    0m0.023s
sys 0m0.239s

# HiPEなしのコンパイル時間
$ time erlc gb_trees.erl
real    0m0.419s % 0.419 - 0.190 = 0.228s
user    0m0.108s
sys 0m0.483s

# HiPEありのコンパイル時間
real    0m0.907s % 0.907 - 0.190 = 0.717s
user    0m0.495s
sys 0m1.065s

file18.txt

# HiPEなし
$ erlc gb_trees.erl
$ du -h gb_trees.beam
8.0K    gb_trees.beam

# HiPEあり
$ erlc +native gb_trees.erl
$ du -h gb_trees.beam 
28K gb_trees.beam

file19.erl

%% dictなら成功
> code:unstick_mod(dict).
> l(dict).
> hipe:c(dict).
{ok, dict}.

%% cryptoなら失敗
> l(crypto).
> hipe:c(crypto).
<HiPE (v 3.11)> EXITED with reason {'trans_fun/2',on_load} @hipe_beam_to_icode:1174

=ERROR REPORT==== 2-Dec-2014::04:02:45 ===
Error in process <0.120.0> with exit value: {{badmatch,{'EXIT',{{hipe_beam_to_icode,1174,{'trans_fun/2',on_load}},[{hipe_beam_to_icode,trans_fun,2,[]},{hipe_beam_to_icode,trans_fun,2,[]},{hipe_beam_to_icode,trans_mfa_code,5,[]},{hipe_beam_to_icode,trans_beam_function_chunk... 

** exception exit: {{badmatch,{'EXIT',{{hipe_beam_to_icode,1174,
                                                           {'trans_fun/2',on_load}},
                                       [{hipe_beam_to_icode,trans_fun,2,[]},
                                        {hipe_beam_to_icode,trans_fun,2,[]},
                                        {hipe_beam_to_icode,trans_mfa_code,5,[]},
                                        {hipe_beam_to_icode,trans_beam_function_chunk,2,[]},
                                        {hipe_beam_to_icode,'-module/2-lc$^1/1-1-',2,[]},
                                        {hipe_beam_to_icode,'-module/2-lc$^1/1-1-',2,[]},
                                        {hipe,get_beam_icode,4,[]},
                                        {hipe,'-run_compiler_1/3-fun-0-',4,[]}]}}},
                    [{hipe,get_beam_icode,4,[]},
                     {hipe,'-run_compiler_1/3-fun-0-',4,[]},
                     {erl_pp,attribute,2,[]}]}
     in function  hipe:run_compiler_1/3 
     in call from hipe:run_compiler/4 
     in call from hipe:c/3 
     ...以下略...

file2.erl

%% HiPEなし
> c(hoge).
{ok, hoge}.

> code:is_module_native(hoge). % code:is_module_native/1で判定可能
false

> hoge:hoge().
hoge

%% HiPEあり
> c(hoge, [native]).
{ok, hoge}.

> code:is_module_native(hoge).
true

> hoge:hoge().
hoge

file22.erl

> c(fib).
> c(fib2).
> fib:fib(10).
89
> fib2:fib2(10).
178

%% 例外発生: HiPEなし
> c(fib).
> try fib2:fib2(xxx) catch error:badarg -> erlang:get_stacktrace() end.
[{fib,fib,[xxx],                       % 例外送出元関数の引数の情報が載る
         [{file,"fib.erl"},{line,8}]}, % 行番号もつく
 {fib2,fib2,1,[{file,"fib2.erl"},{line,6}]},
 {erl_eval,do_apply,6,[{file,"erl_eval.erl"},{line,661}]},
 {erl_eval,try_clauses,8,[{file,"erl_eval.erl"},{line,891}]}]

%% 例外発生: HiPEあり
> c(fib, [native]).
[{fib,fib,1,[]},          % 引数の数(arity)だけしか情報がない
 {erl_pp,attribute,2,[]}, % fib2:fib2/1を経由しているという情報も消えている
 {shell,exprs,7,[]},
 {shell,eval_exprs,7,[]},
 {shell,eval_loop,3,[]},
 {erl_pp,attribute,2,[]}]

file23.erl

%% fibモジュールをHiPEなしでコンパイル
> c(fib).
{ok,fib}

%% recon_traceを使ってトレース
> recon_trace:calls({fib, fib, fun (_) -> return_trace() end}, 10).
1  % トレース対象の関数の数

> fib:fib(10).
89

4:46:10.951606 <0.33.0> fib:fib(10)  % トレース結果が表示される

4:46:10.957504 <0.33.0> fib:fib/1 --> 89

%% fibモジュールをHiPEありでコンパイル
> c(fib, [native]).
{ok,fib}.

%% recon_traceを使ってトレース
> recon_trace:calls({fib, fib, fun (_) -> return_trace() end}, 10).
0  % トレース対象が存在しない

> fib:fib(10).
89  % 実行しても特に何も表示されない

file3.erl

%% 'o0'から'o3'まで最適化レベルを指定可能 (それぞれの詳細は後述)
> c(hoge, [native, {hipe, [o0]}]). % 最適化なし
> c(hoge, [native, {hipe, [o1]}]).
> c(hoge, [native, {hipe, [o2]}]). % デフォルト
> c(hoge, [native, {hipe, [o3]}]). % 最高レベル

file4.erl

> c(hoge, [native, {hipe, [to_llvm]}]). % 'to_llvm'オプションを指定する

file5.erl

> hipe:module_info(exports).
[{load,1},
 {c,1},
 {c,2},
 {f,1},
 {f,2},
 {compile,1},
 {compile,2},
 {compile_core,4},
 {file,1},
 {file,2},
 {version,0},
 {help,0},
 {help_hiper,0},
 {help_options,0},
 {help_option,1},
 {help_debug_options,0},
 {llvm_support_available,0},
 {module_info,0},
 {module_info,1},
 {compile,4}]

file6.erl

%%
%% 全体ヘルプ
%%
> hipe:help().
The HiPE Compiler (Version 3.11)

 The normal way to native-compile Erlang code using HiPE is to
 include `native' in the Erlang compiler options, as in:
     1> c(my_module, [native]).
 Options to the HiPE compiler must then be passed as follows:
     1> c(my_module, [native,{hipe,Options}]).
 Use `help_options()' for details.

 Utility functions:
   help()
     Prints this message.
   help_options()
     Prints a description of options recognized by the
     HiPE compiler.
   help_option(Option)
     Prints a description of that option.
   help_debug_options()
     Prints a description of debug options.
   version() ->
     Returns the HiPE version as a string'.

 For HiPE developers only:
  Use `help_hiper()' for information about HiPE's low-level interface
ok

%%
%% HiPE用のコンパイルオプションの説明
%%
> hipe:help_options().
HiPE Compiler Options
 Boolean-valued options generally have corresponding aliases `no_...',
 and can also be specified as `{Option, true}' or `{Option, false}.

 General boolean options:
   [debug,load,pp_asm,pp_beam,pp_icode,pp_native,pp_rtl,time,timeout,verbose].

 Non-boolean options:
   o#, where 0 =< # =< 3:
     Select optimization level (the default is 2).

 Further options can be found below; use `hipe:help_option(Name)' for details.

 Aliases:
   pp_all = [pp_beam,pp_icode,pp_rtl,pp_native],
   pp_sparc = pp_native,
   pp_x86 = pp_native,
   pp_amd64 = pp_native,
   pp_ppc = pp_native,
   o0,                   % o0〜o3までの最適化オプションの実態もここで分かる
   o1 = [inline_fp,pmatch,peephole], 
   o2 = [icode_range,icode_ssa_const_prop,icode_ssa_copy_prop,icode_type,
         icode_inline_bifs,rtl_lcm,rtl_ssa,rtl_ssa_const_prop,spillmin_color,
         use_indexing,remove_comments,concurrent_comp,binary_opt] ++ o1,
   o3 = [{regalloc,coalescing},icode_range] ++ o2.
ok

%%
%% 個別オプションの詳細表示
%%
> hipe:help_option(icode_range).
icode_range - Performs integer range analysis on the Icode level
ok

> hipe:help_option(to_llvm).    
This is an alias for: [to_llvm,{llvm_opt,o3},{llvm_llc,o3}].
ok

file7.erl

%% まずバイトコードコンパイル
> c(hoge).
{ok, hoge}.

%% 下記コマンドを別のシェルで実行
%% $ mv hoge.erl h.erl
> ls("hoge.beam").
hoge.beam     
ok
> ls("hoge.erl").
no such file or directory
ok

%% hipeモジュールを直接使ってHiPEコンパイル
> hipe:c(hoge).
{ok, hoge}.  % beamファイルだけでコンパイルが可能

%% 通常のコンパイル関数経由でHiPEコンパイル
> c(hoge, [native]).
hoge.erl: no such file or directory
error   % ソースファイルがないと怒られる

file9.erl

%% 処理時間計測用の補助関数を準備
> Time = fun (Fun) -> {MicroSeconds, _} = timer:tc(Fun), MicroSeconds / (1000 * 1000) end.
#Fun<erl_eval.6.90072148>

%% N=40の場合のフィボナッチ数を求めるのに掛かる時間を計測する
> fib:fib(40).
165580141

%% HiPEなし
> c(fib).
> Time(fun () -> fib:fib(40) end).
5.325893  % 5.32秒

%% HiPEあり: デフォルトオプション
> c(fib, [native]).
> Time(fun () -> fib:fib(40) end).
1.167685  % 1.16秒

%% HiPEあり: 最適化レベル最高
> c(fib, [native, {hipe, [o3]}]).
> Time(fun () -> fib:fib(40) end).
1.166181  % 1.16秒 (今回のケースでは、デフォルト(o2)とほとんど差異なし)

%% HiPEあり: LLVMバックエンド
> c(fib, [native, {hipe, [to_llvm]}]).
> Time(fun () -> fib:fib(40) end).
1.076048  % 1.07秒

hoge.erl

%% サンプルモジュール
-module(hoge).

-export([hoge/0]).

hoge() -> hoge.