В настоящее время я изучаю Haskell, используя проблемы проекта Euler как свою игровую площадку. Я был поражен тем, насколько медленными мои программы в Haskell оказались по сравнению с аналогичными программы, написанные на других языках. Мне интересно, если я что-то предвидел, или если это именно то, что нужно делать при использовании Haskell.
Следующая программа, вдохновленная проблемой 331, но я изменил ее перед публикацией, поэтому я ничего не испортил для других людей. Он вычисляет длину дуги дискретной окружности, нарисованной на сетке 2 ^ 30 x 2 ^ 30. Это простая рекурсивная реализация хвоста, и я уверен, что обновления переменной накопления, отслеживающей длину дуги, являются строгими. Однако для завершения требуется почти полтора минуты (скомпилировано с флагом -O с ghc).
import Data.Int
arcLength :: Int64->Int64
arcLength n = arcLength' 0 (n-1) 0 0 where
arcLength' x y norm2 acc
| x > y = acc
| norm2 < 0 = arcLength' (x + 1) y (norm2 + 2*x +1) acc
| norm2 > 2*(n-1) = arcLength' (x - 1) (y-1) (norm2 - 2*(x + y) + 2) acc
| otherwise = arcLength' (x + 1) y (norm2 + 2*x + 1) $! (acc + 1)
main = print $ arcLength (2^30)
Вот соответствующая реализация в Java. Это займет около 4,5 секунд.
public class ArcLength {
public static void main(String args[]) {
long n = 1 << 30;
long x = 0;
long y = n-1;
long acc = 0;
long norm2 = 0;
long time = System.currentTimeMillis();
while(x <= y) {
if (norm2 < 0) {
norm2 += 2*x + 1;
x++;
} else if (norm2 > 2*(n-1)) {
norm2 += 2 - 2*(x+y);
x--;
y--;
} else {
norm2 += 2*x + 1;
x++;
acc++;
}
}
time = System.currentTimeMillis() - time;
System.err.println(acc);
System.err.println(time);
}
}
EDIT: после обсуждений в комментариях я сделал som модификации кода Haskell и сделал некоторые тесты производительности. Сначала я изменил n на 2 ^ 29, чтобы избежать переполнения. Затем я попробовал 6 разных версий: с Int64 или Int и с bangs до либо norm2, либо оба, и norm2 и acc в объявлении arcLength' x y !norm2 !acc. Все скомпилированы с помощью
ghc -O3 -prof -rtsopts -fforce-recomp -XBangPatterns arctest.hs
Вот результаты:
(Int !norm2 !acc)
total time = 3.00 secs (150 ticks @ 20 ms)
total alloc = 2,892 bytes (excludes profiling overheads)
(Int norm2 !acc)
total time = 3.56 secs (178 ticks @ 20 ms)
total alloc = 2,892 bytes (excludes profiling overheads)
(Int norm2 acc)
total time = 3.56 secs (178 ticks @ 20 ms)
total alloc = 2,892 bytes (excludes profiling overheads)
(Int64 norm2 acc)
arctest.exe: out of memory
(Int64 norm2 !acc)
total time = 48.46 secs (2423 ticks @ 20 ms)
total alloc = 26,246,173,228 bytes (excludes profiling overheads)
(Int64 !norm2 !acc)
total time = 31.46 secs (1573 ticks @ 20 ms)
total alloc = 3,032 bytes (excludes profiling overheads)
Я использую GHC 7.0.2 под 64-разрядной версией Windows 7 (бинарный дистрибутив платформы Haskell). Согласно комментариям, проблема не возникает при компиляции в других конфигурациях. Это заставляет меня думать, что тип Int64 нарушен в выпуске Windows.