Question

如果我将一个函数从它的使用位置移动到一个单独的模块中，我注意到该程序的性能显着下降。

calc = sum . nub . map third . filter isProd . concat . map parts . permutations
    where third (_,_,b)          = fromDigits b
          isProd (a,b,p)         = fromDigits a * fromDigits b == fromDigits p
          -- All possibilities have digits: A x AAAA or AA x AAA
          parts (a:b:c:d:e:rest) = [([a], [b,c,d,e], rest)
                                   ,([a,b], [c,d,e], rest)]

在另一个模块中：

fromDigits :: Integral a => [a] -> a                                   
fromDigits = foldl1' (\a b -> 10 * a + b)

当fromDigits在同一模块中时，这会在0.1秒内运行，但当我将其移动到另一个模块时，这会在0.4秒内运行。

我认为这是因为GHC不能内联函数，如果它在不同的模块中，但我觉得应该能够，因为它们在同一个包中。

我不确定编译器设置是什么，但它是使用Leksah / cabal默认值构建的。我很确定这是-O2的最低限度。

Answer 1

对于类型类多态fromDigits，由于(+)，(*)和fromInteger的字典查找，您得到的函数太大而无法使用它的展开自动曝光。这意味着它无法专门用于调用站点，并且无法将字典查找消除为可能的内联加法和乘法（这可能会进一步优化）。

当它与在其中使用的模块中定义时，通过优化，GHC为其使用的类型创建专用版本（如果已知）。然后可以消除字典查找，并且可以内联(+)和(*)操作（如果它们使用的类型具有适合于内联的操作）。

但这取决于所知的类型。因此，如果您在一个模块中具有多态calc和fromDigits，但仅在其他模块中使用它，那么您再次处于只有通用版本可用的位置，但由于它的展开不是暴露，它不能在呼叫站点专门或以其他方式优化。

一种解决方案是在接口文件中展开函数的展开，因此当必要的数据（特别是类型）可用时，可以在使用它的地方对其进行适当优化。您可以通过向函数添加{-# INLINE #-}，或者从GHC 7添加{-# INLINABLE #-} pragma，在接口文件中公开函数的展开。这使得在编译调用代码时几乎不变的源代码可用，因此可以使用更多可用信息正确地优化该函数。

这样做的缺点是代码膨胀，你得到每个调用站点的优化代码的副本（对于INLINABLE它不是那么极端，每个调用模块至少有一个副本，这通常不会太多坏）。

另一种解决方案是通过添加{-# SPECIALISE #-} pragma（也接受美国拼写）在定义模块中生成专用版本，让GHC为重要类型（Int，{{1}创建优化版本}，Integer ,?）。这也创建了重写规则，因此在专门的for类型中的使用被重写以使用专用版本（当使用优化进行编译时）。

这样做的缺点是在内联代码时可能会有一些优化。

Answer 2

您可以使用inline函数告诉GHC在呼叫站点内联函数：http://www.haskell.org/ghc/docs/7.0.4/html/libraries/ghc-prim-0.2.0.0/GHC-Prim.html#v%3Ainline。您可能希望将其与INLINABLE pragma：http://www.haskell.org/ghc/docs/7.0.4/html/users_guide/pragmas.html#inlinable-pragma

结合使用

如果在模块之间移动功能，性能会有很大差异

2 个答案: