Optimization Haskell基准测试/优化非严格还原的nf/whnf

我正在尝试优化一个库，该库旨在获取大型数据集和 然后对其应用不同的操作。既然图书馆在工作，我想 优化它

我的印象是，不严格的评估允许 GHC组合操作，以便在所有操作完成时，数据只迭代一次 编写函数的类型，以便对参数进行排序，以便于whnf的缩减。 （并可能减少在每个基准上执行的操作数量）

为了测试这一点，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

使用标准库进行基准测试，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“double”功能，使列表仅为 由（*6）操作一次？nf结果表明，这种情况是因为 否则，“double”的平均计算时间将是“single”的两倍

whnf版本运行如此之快的区别是什么？我可以 仅假设没有实际执行任何操作（或仅第一次执行） （还原过程中的迭代）

我是否使用了正确的术语？

查看GHC使用

-ddump siml

选项生成的核心（中间代码），我们可以确认GHC确实将

-map

的两个应用程序融合为一个（使用

-O2

）。垃圾场的相关部分包括：

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，

Main.double

中的

GHC.Base.map

只有一个用法，指的是组合函数

Main.main10

，它既加2又乘3。这可能是GHC首先为列表内联

Functor

实例的结果，以便

fmap

成为

map

，然后允许融合

map

的两个应用程序，再加上一些内联和其他优化

---

WHNF表示表达式仅对“最外层”数据构造函数或lambda求值。在本例中，这意味着第一个

（：）

构造函数。这就是为什么它要快得多，因为几乎没有工作要做。有关更多详细信息，请参阅我的答案。

不是完整答案，但。。。whnf的计算结果仅足以确定结果是否为空列表。这就是为什么它这么快。吹毛求疵：

（（a+2）*3）

并不等同于

（a*6）

@Mikhail，我会修正的！谢谢你的接球！（我最初写的是*3和+2 btu，当我意识到这一点时，我改变了主意）哈马尔，这太棒了！为什么我在运行-ddump siml stats时没有看到任何重写规则被使用？@Toymakerii:你在使用什么命令行？使用

ghc--make-O2-fforce recomp-ddump siml stats Bench.hs

我看到很多规则触发。没关系，我是个白痴，我的makefile没有触发，因为目标已经编译，我没有接触源代码。再次感谢，我道歉。