Question

我正在尝试优化设计用于获取大型数据集的库然后对它应用不同的操作。既然图书馆正在运作，我想要优化它。

我的印象是非严格的评估允许 GHC结合操作使得数据只在迭代时迭代一次编写函数以便命令参数以便于减少。（并且可能减少对每个数据执行的操作数量）

为了测试这个，我编写了以下代码：

import Criterion.Main

main = defaultMain
       [ bench "warmup (whnf)" $ whnf putStrLn "HelloWorld",
         bench "single (whnf)" $ whnf single [1..10000000],
         bench "single (nf)"   $ nf   single [1..10000000],
         bench "double (whnf)" $ whnf double [1..10000000],
         bench "double (nf)"   $ nf   double [1..10000000]]

single :: [Int] -> [Int]
single lst = fmap (* 2) lst

double :: [Int] -> [Int]             
double lst =  fmap (* 3) $ fmap (* 2) lst

使用Criterion库进行基准测试我得到以下结果：

benchmarking warmup (whnf)
mean: 13.72408 ns, lb 13.63687 ns, ub 13.81438 ns, ci 0.950
std dev: 455.7039 ps, lb 409.6489 ps, ub 510.8538 ps, ci 0.950

benchmarking single (whnf)
mean: 15.88809 ns, lb 15.79157 ns, ub 15.99774 ns, ci 0.950
std dev: 527.8374 ps, lb 458.6027 ps, ub 644.3497 ps, ci 0.950

benchmarking single (nf)
collecting 100 samples, 1 iterations each, in estimated 107.0255 s
mean: 195.4457 ms, lb 195.0313 ms, ub 195.9297 ms, ci 0.950
std dev: 2.299726 ms, lb 2.006414 ms, ub 2.681129 ms, ci 0.950

benchmarking double (whnf)
mean: 15.24267 ns, lb 15.17950 ns, ub 15.33299 ns, ci 0.950
std dev: 384.3045 ps, lb 288.1722 ps, ub 507.9676 ps, ci 0.950

benchmarking double (nf)
collecting 100 samples, 1 iterations each, in estimated 20.56069 s
mean: 205.3217 ms, lb 204.9625 ms, ub 205.8897 ms, ci 0.950
std dev: 2.256761 ms, lb 1.590083 ms, ub 3.324734 ms, ci 0.950

GHC是否优化了“双重”功能，以便仅列出该列表通过（* 6）操作一次？ nf结果表明情况就是如此否则“double”的平均计算时间将是“single”

的两倍

使whnf版本运行得如此之快的区别是什么？我可以只假设实际上没有任何东西被执行（或者只是第一个减少中的迭代）

我甚至使用了正确的术语吗？

Answer 1

查看GHC使用-ddump-simpl选项生成的核心（中间代码），我们可以确认GHC确实将map的两个应用程序合并为一个（使用-O2）。转储的相关部分是：

Main.main10 :: GHC.Types.Int -> GHC.Types.Int
GblId
[Arity 1
 NoCafRefs]
Main.main10 =
  \ (x_a1Ru :: GHC.Types.Int) ->
    case x_a1Ru of _ { GHC.Types.I# x1_a1vc ->
    GHC.Types.I# (GHC.Prim.*# (GHC.Prim.+# x1_a1vc 2) 3)
    }

Main.double :: [GHC.Types.Int] -> [GHC.Types.Int]
GblId
[Arity 1
 NoCafRefs
 Str: DmdType S]
Main.double =
  \ (lst_a1gF :: [GHC.Types.Int]) ->
    GHC.Base.map @ GHC.Types.Int @ GHC.Types.Int Main.main10 lst_a1gF

请注意GHC.Base.map中Main.double只有Main.main10的使用方式，指的是组合函数Functor，它们都加2并乘以3.这可能是GHC优先的结果内联列表的fmap实例，以便map变为map，然后applying a rewrite rule允许(:)两个应用程序融合，再添加一些内联和其他优化。

WHNF意味着表达式仅被评估为“最外层”数据构造函数或lambda。在这种情况下，这意味着第一个{{1}}构造函数。这就是为什么它快得多，因为几乎没有任何工作要做。有关详细信息，请参阅我对What is Weak Head Normal Form?的回答。

Haskell基准测试/非严格减少的nf / whnf的优化

1 个答案: