Ruby配列のパフォーマンス最適化入門｜容量確保・frozen配列・ベンチマークをやさしく解説

パフォーマンス最適化：容量確保・frozen配列・ベンチマーク

先生と生徒の会話形式で理解しよう

生徒

「Rubyの配列って、たくさん使うと動きが遅くなったりしますか？」

先生

「はい、書き方によっては無駄な処理が増えて、動作が重くなることがあります。」

生徒

「プログラミング初心者でも、速くする工夫ってできるんですか？」

先生

「できます。配列の容量確保やfrozen配列、ベンチマークの考え方を知るだけで、Ruby配列のパフォーマンスはかなり安定します。」

1. Ruby配列のパフォーマンスとは何か

Rubyの配列（Array）は、とても便利で初心者にも扱いやすいデータ構造です。しかし、配列の中身が増え続けたり、同じ処理を何度も繰り返したりすると、プログラムの動作速度、つまりパフォーマンスに影響が出てきます。

パフォーマンスとは「どれくらい速く、無駄なく動くか」という意味です。これはパソコンが苦手な人でも、動きがもたつくアプリを想像すると分かりやすいでしょう。

Rubyの配列は、あとから要素をどんどん追加できます。ただし、実は追加のたびに内部でサイズ調整が行われることがあります。

これは、引っ越しのたびに段ボールを買い足すようなものです。最初から「これくらい荷物がある」と分かっていれば、まとめて準備したほうが楽ですよね。


array = Array.new(1000)
array[0] = 1

このようにArray.newであらかじめ容量を用意すると、無駄な処理が減り、Ruby配列のパフォーマンスが安定します。

frozen配列とは、その名の通り「凍結された配列」です。凍っているので、中身を変更できません。

一見不便に感じますが、「絶対に変更されない」という保証があるため、 Rubyは安心して高速に扱うことができます。


numbers = [1, 2, 3].freeze

frozen配列は、定数データや設定情報など、「変わらないことが大切」な場面で特に役立ちます。

ベンチマークとは、処理にかかった時間を測定することです。料理で言えば、調理に何分かかったかを測るストップウォッチのようなものです。

Rubyには、処理速度を比べるための仕組みが用意されています。速くなったかどうかを数字で確認できるのがポイントです。


require 'benchmark'

Benchmark.bm do |x|
  x.report { 10000.times { |i| i } }
end

ベンチマークを使うことで、「なんとなく速い」ではなく「実際に速い」コードを書けるようになります。

Ruby配列のパフォーマンス最適化は、難しいテクニックよりも「無駄を減らす意識」が大切です。

配列を必要以上に増やさない、変更しないものはfrozenにする、速さを確認したいときはベンチマークを使う。この三つを意識するだけで、初心者でも十分に安全な最適化ができます。