优化部分计算在Haskell

Question

我很好奇如何优化此代码：

fun n = (sum l, f $ f0 l, g $ g0 l) 
    where l = map h [1..n] 

假设f，f0，g，g0和h都是昂贵的，但l的创建和存储是非常昂贵。

正如所写，l被存储，直到返回的元组被完全评估或垃圾收集。相反，length l,f0 l和g0 l都应该在它们中的任何一个都被执行时执行，但f和g应该被延迟。

看来这种行为可能是固定的写作：

fun n = a `seq` b `seq` c `seq` (a, f b, g c) 
    where 
    l = map h [1..n] 
    a = sum l 
    b = inline f0 $ l 
    c = inline g0 $ l 

还是很相似：

fun n = (a,b,c) `deepSeq` (a, f b, g c) 
    where ... 

我们或许可以指定一帮内部类型来达到相同的效果好，看起来很痛苦。还有其他选择吗？

另外，我明明跟我inline s表示编译器融合sum，f0和g0成一个单一循环，构建和消耗l逐项希望。我可以通过手动内联来明确这一点，但这很吸引人。有没有办法明确阻止创建和/或强制内联列表l？可能在编译期间内联或融合失败时会产生警告或错误的编译指示？

顺便说一句，我很好奇，为什么seq，inline，lazy，等等，都由let x = x in x的序幕定义。这仅仅是为了给他们一个编译器的重写定义吗？

Answer 1

如果您想确定，唯一的办法就是自己动手。对于任何给定的编译器版本，您可以尝试几个源代码公式，并检查生成的核心/程序集/ llvm字节代码/无论它是否按照您的要求进行。但是这可能会破坏每个新的编译器版本。

如果你写

fun n = a `seq` b `seq` c `seq` (a, f b, g c) 
    where 
    l = map h [1..n] 
    a = sum l 
    b = inline f0 $ l 
    c = inline g0 $ l 

或deepseq其版本，编译器也许能合并的a，b和c的计算并行（而不是在并发意义上）在单个进行遍历l，但暂时，我相信GHC不会，如果JHC或UHC做到了，我会感到惊讶。为此，计算结构b和c需要足够简单。

在编译器和编译器版本中获得所需结果的唯一方法是自己做。在接下来的几年里，至少。

根据f0和g0，这可能是因为这样做适当的蓄压式严格的左折叠和组合功能，如著名的平均

data P = P {-# UNPACK #-} !Int {-# UNPACK #-} !Double 

average :: [Double] -> Double 
average = ratio . foldl' count (P 0 0) 
    where 
    ratio (P n s) = s/fromIntegral n 
    count (P n s) x = P (n+1) (s+x) 

但如果f0和/或g0结构简单不适合，说一个左边的折叠，另一个是正确的折叠，可能不可能在一次遍历中进行计算。在这种情况下，选择是在重新创建l和存储l之间。存储l很容易通过显式共享来实现（where l = map h [1..n]），但如果编译器执行一些常见的子表达式消除操作（例如GHC确实倾向于共享该表单的列表，即使它没有CSE ）。对于GHC，标记fno-cse和-fno-full-laziness可以帮助避免不必要的共享。