Почему эта программа Haskell намного медленнее, чем эквивалентная Python?

Как часть задачи программирования, мне нужно прочитать из stdin последовательность целых чисел, разделенных пробелами (в одной строке), и напечатать сумму этих целых чисел в stdout. Эта последовательность может содержать целых 10 000 000 целых чисел.

У меня есть два решения для этого: один написан в Haskell (foo.hs), а другой эквивалентный, написанный на Python 2 (foo.py). К сожалению, (скомпилированная) программа Haskell последовательно медленнее, чем программа Python, и я затрудняюсь объяснить несоответствие производительности между двумя программами; см. раздел Benchmark ниже. Во всяком случае, я ожидал, что у Haskell хватит сил...

Что я делаю неправильно? Как я могу объяснить это несоответствие? Есть ли простой способ ускорить мой код Haskell?

(Для информации я использую MacBook Pro середины 2010 года с оперативной памятью 8 ГБ, GHC 7.8.4 и Python 2.7.9.)

foo.hs

main = print . sum =<< getIntList

getIntList :: IO [Int]
getIntList = fmap (map read . words) getLine

(скомпилирован с ghc -O2 foo.hs)

foo.py

ns = map(int, raw_input().split())
print sum(ns)

Benchmark

В дальнейшем test.txt состоит из одной строки из 10 миллионов целых чисел, разделенных пробелами.

# Haskell
$ time ./foo < test.txt 
1679257

real    0m36.704s
user    0m35.932s
sys     0m0.632s

# Python
$ time python foo.py < test.txt
1679257 

real    0m7.916s
user    0m7.756s
sys     0m0.151s

ОТВЕТЫ

Ответ 1

read медленный. Для массового разбора используйте примитивы bytestring или text или attoparsec.

Я немного сравнился. Ваша исходная версия работает на 23,9 сек на моем компьютере. Версия ниже выполнялась в 0,35 secs:

import qualified Data.ByteString.Char8 as B
import Control.Applicative
import Data.Maybe
import Data.List
import Data.Char

main = print . sum =<< getIntList

getIntList :: IO [Int]
getIntList =
    map (fst . fromJust . B.readInt) . B.words <$> B.readFile "test.txt"

Специализируя анализатор в вашем файле test.txt, я мог бы сократить время выполнения до 0,26 сек:

getIntList :: IO [Int]          
getIntList =
    unfoldr (B.readInt . B.dropWhile (==' ')) <$> B.readFile "test.txt"

Ответ 2

Прочитано медленно

Быстрое чтение, из этого ответа, приведет вас к 5,5 секундам.

import Numeric
fastRead :: String -> Int
fastRead s = case readDec s of [(n, "")] -> n

Строки - это связанные списки

В Haskell тип String является связанным списком. Использование упакованного представления (bytestring, если вы действительно хотите только ascii, но Text также очень быстро и поддерживает unicode). Как показано в этом ответе, производительность должна быть шеей и шеей.

Ответ 3

Я бы рискнул догадаться, что большая часть вашей проблемы на самом деле words. Когда вы map read . words, то, что вы на самом деле делаете, это:

  • Отсканируйте вход, который ищет пространство, создавая список не-пробелов во время вашей работы. Существует много разных типов пробелов и проверка любого символа, который не является общим типом пространства, дополнительно включает в себя внешний вызов функции C (медленный). Я планирую исправить это когда-нибудь, но я еще не добрался до него, и даже тогда вы все равно будете строить и списывать списки без уважительной причины и проверять пробелы, когда вы действительно хотите проверить цифры.
  • Прочитайте список накопленных символов, чтобы попытаться сделать из них номер. Произведите число. Накопленный список теперь становится мусором.
  • Вернитесь к шагу 1.

Это довольно смешной способ продолжения. Я считаю, что вы можете даже лучше использовать что-то ужасное, как reads, но было бы разумнее использовать что-то вроде ReadP. Вы также можете попробовать более удобные виды вещей, такие как анализ на основе потоков; Я не знаю, поможет ли это много или нет.