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我对Haskell优化在内部的工作方式不太了解,但我一直在使用过滤器,希望它们可以被优化为等效于C++的简单过滤器。例如
mapM_ print $ filter (\n -> n `mod` 2 == 0) [0..10]
将编译为
for (int i = 0; i < 10; i++)
if (i%2 == 0)
printf("%d\n", i);
对于长列表(10000万个元素),对于基本的
filter
似乎是正确的,但是如果我使用monadic
filterM
,则会有很大的不同。我为此速度测试编写了一段代码,很明显,与使用
filterM
的更强制性方法相比,
when
的使用时间更长(250倍)。
import Data.Array.IO
import Control.Monad
import System.CPUTime
main :: IO ()
main = do
start <- getCPUTime
arr <- newArray (0, 100) 0 :: IO (IOUArray Int Int)
let
okSimple i =
i < 100
ok i = do
return $ i < 100
-- -- of course we don't need IO for a simple i < 100
-- -- but my goal is to ask for the contents of the array, e.g.
-- ok i = do
-- current <- readArray arr (i `mod` 101)
-- return$ i `mod` 37 > current `mod` 37
write :: Int -> IO ()
write i =
writeArray arr (i `mod` 101) i
writeIfOkSimple :: Int -> IO ()
writeIfOkSimple i =
when (okSimple i) $ write i
writeIfOk :: Int -> IO ()
writeIfOk i =
ok i >>= (\isOk -> when isOk $ write i)
-------------------------------------------------------------------
---- these four methods have approximately same execution time ----
---- (but the last one is executed on 250 times shorter list) ----
-------------------------------------------------------------------
-- mapM_ write$ filter okSimple [0..10000000*250] -- t = 20.694
-- mapM_ writeIfOkSimple [0..10000000*250] -- t = 20.698
-- mapM_ writeIfOk [0..10000000*250] -- t = 20.669
filterM ok [0..10000000] >>= mapM_ write -- t = 17.200
-- evaluate array
elems <- getElems arr
print $ sum elems
end <- getCPUTime
print $ fromIntegral (end - start) / (10^12)
我的问题是:两种方法(使用
writeIfOk
/使用
filterM ok
和
write
)是否应该编译为同一代码(迭代列表,询问条件,写入数据)?如果不是,我是否可以做一些事情(重写代码,添加编译标志,使用内联编译指示等)使它们在计算上等效,或者在性能至关重要时我应该始终使用
when
吗?
最佳答案
将此问题归结为实质,您会问到两者之间的区别
f (filter g xs)
和
f =<< filterM (pure . g) xs
这基本上归结为懒惰。
filter g xs
根据需要逐步生成其结果,仅使
xs
走得足够远才能找到结果的下一个元素。
filterM
定义如下:
filterM _p [] = pure []
filterM p (x : xs)
= liftA2 (\q r -> if q then x : r else r)
(p x)
(filterM p xs)
由于
IO
是“严格”的应用程序,因此在遍历整个列表之前,它根本不会产生任何结果,从而将
p x
结果存储在内存中。
关于performance - 为什么 `filterM + mapM_`比 `mapM_ + when`慢得多,且列表很大?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/66780721/
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