Optimization Haskell中的严格性优化和内存分配

通过实现一个特征选择算法，我学习了一些Haskell

我在基准数据集上的性能从20秒下降到5秒，其中C程序在0.5秒内处理相同的数据集。可以找到数据集。要运行，请像这样调用编译后的二进制文件：

/Mrmr 10 test\u nci9\u s3.csv

代码是，我感兴趣的是优化MutualInfo内部循环：

mutualInfoInnerLoop :: Double -> Data.Vector.Unboxed.Vector (Int, Int) -> Double -> (Int, Int, Double) -> Double
mutualInfoInnerLoop n xys !acc (!i, !j, !px_py)
    | n == 0 || px_py == 0 || pxy == 0 = acc
    | otherwise                        = pxy * logBase 2 ( pxy / px_py ) + acc
    where
        pxy = ( fromIntegral . U.foldl' accumEq2 0 $ xys ) / n
        accumEq2 :: Int -> (Int, Int) -> Int
        accumEq2 !acc (!i', !j')
            | i' == i && j' == j = acc + 1
            | otherwise          = acc

剖析者说：

COST CENTRE                    MODULE               %time %alloc

mutualInfoInnerLoop            Main                  75.0   47.9
mutualInfo                     Main                  14.7   32.1
parseCsv                       Main                   5.9   13.1
CAF                            GHC.Float              1.5    0.0
readInt                        Main                   1.5    1.2
doMrmr                         Main                   1.5    4.0

这表明MutualInfo InnerLoop完成了50%的分配，程序中有75%的运行时。分配令人不安

此外，该功能的核心有一个签名：

mutualInfoInnerLoop_rXG
  :: GHC.Types.Double
     -> Data.Vector.Unboxed.Base.Vector (GHC.Types.Int, GHC.Types.Int)
     -> GHC.Types.Double
     -> (GHC.Types.Int, GHC.Types.Int, GHC.Types.Double)
     -> GHC.Types.Double
[GblId,
 Arity=4,
 Caf=NoCafRefs,
 Str=DmdType U(L)LU(L)U(U(L)U(L)U(L))m]

将大多数参数显示为惰性计算和装箱（与严格和未装箱相反）

我试过刘海模式，我试过魔术师，但我似乎无法让它走得更快

---

有人有什么建议吗？

我目前还不是这方面的专家，但我确实看到了一个小小的改进。在你的资料中，我看到：

mutualInfo n ... = foldl' (mutualInfoInnerLoop n $ U.zip xs ys) ...

您不需要每次调用函数时都检查

n==0

，因为调用函数时从不更改

n

参数。

xys

参数也不会改变，这意味着

pxy

不会在调用之间改变，因为它完全依赖于

xys

和

n

。让我们利用这些东西来确保创建一个闭包，它只对这些东西进行一次评估

mutualInfoInnerLoop n xys
  | n == 0 || pxy == 0 = const
  | otherwise          = go
  where pxy = (fromIntegral . U.foldl' accumEq2 0 $ xys) / n
        accumEq2 :: Int -> (Int, Int) -> Int
        accumEq2 !acc (!i', !j')
              | i' == i && j' == j = acc + 1
              | otherwise          = acc
        go !acc (!i, !j, !px_py)
          | px_py == 0 = acc
          | otherwise  = pxy * logBase 2 ( pxy / px_py ) + acc

---

我不确定GHC是否足够聪明，能够独立执行此优化，也不确定这是否节省了很多时间/空间，但这是我所拥有的最好的。这些爆炸模式到处都是，我想这是不是太严格了。

我想你已经试过ghc-O2了？是的，我试过了。源代码还带有

{-#LANGUAGE BangPatterns}

和

{-#OPTIONS\u GHC-O2-fexcess precision-funbox strict fields}

可以提供用于基准测试的

Int

和文件吗？核心并不令人惊讶。您已将

mutualInfoInnerLoop

注释为NOINLINE，因此GHC不会将其内联。因此，所有参数都不能解除绑定。如果您将

NOINLINE

更改为

INLINE

，会发生什么？如果您的想法是要满足或击败C代码，那么我们也需要它。非常好的建议！实际上，我最终将n==0移到了domrmrmr中，这似乎是个好主意。至于这个构造，如果不解包i或j，我们就无法构造accumEq2——这让我想知道accumEq2的动态构造性质是否是问题所在。实际上，所有这些爆炸模式似乎都有帮助，只需刮去半秒钟（我们实际上在4秒左右）。哦，我忘了accumEq2中使用了i和j。我的错。