我的第一个真正的编程经验是Haskell . 为了满足我的临时需求,我需要一个易于学习,编码快速且易于维护的工具,我可以说它很好地完成了工作 .
然而,在某一点上,我的任务规模变得更大,我认为C可能更适合他们,而且确实如此 . 也许我在[任何]编程方面不够熟练,但我无法使Haskell像C一样快速高效,即使我听说适当的Haskell能够具有类似的性能 .
最近,我想我会再次尝试一些Haskell,虽然它对于通用的简单(在计算方面)任务仍然很好,但它似乎无法将C的速度与Collatz猜想之类的问题相匹配 . 我读过了:
Speed comparison with Project Euler: C vs Python vs Erlang vs Haskell
GHC Optimization: Collatz conjecture
collatz-list implementation using haskell
但从我看到的,简单的优化方法,包括:
-
选择"tighter"类型,如Int64而不是Integer
-
改变GHC优化
-
使用简单的优化技术,例如避免不必要的计算或更简单的功能
仍然没有使Haskell代码甚至接近几乎相同(就方法而言)C代码的真正大数字 . 似乎唯一能使其性能与C [大规模问题]相媲美的方法是使用优化方法,使代码成为一个长期的,可怕的monadic地狱,这违背了Haskell(和我)非常重视的原则 .
这是C版本:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
int32_t col(int64_t n);
int main(int argc, char **argv)
{
int64_t n = atoi(argv[1]), i;
int32_t s, max;
for(i = 2, max = 0; i <= n; ++i)
{
s = col(i);
if(s > max) max = s;
}
printf("%d\n", max);
return 0;
}
int32_t col(int64_t n)
{
int32_t s;
for(s = 0; ; ++s)
{
if(n == 1) break;
n = n % 2 ? 3 * n + 1 : n / 2;
}
return s;
}
和Haskell版本:
module Main where
import System.Environment (getArgs)
import Data.Int (Int32, Int64)
main :: IO ()
main = do
arg <- getArgs
print $ maxCol 0 (read (head arg) :: Int64)
col :: Int64 -> Int32
col x = col' x 0
col' :: Int64 -> Int32 -> Int32
col' 1 n = n
col' x n
| rem x 2 == 0 = col' (quot x 2) (n + 1)
| otherwise = col' (3 * x + 1) (n + 1)
maxCol :: Int32 -> Int64 -> Int32
maxCol maxS 2 = maxS
maxCol maxS n
| s > maxS = maxCol s (n - 1)
| otherwise = maxCol maxS (n - 1)
where s = col n
TL; DR:Haskell代码编写速度快,易于维护,仅用于计算简单的任务,并且在性能至关重要时会丢失此特性吗?
1 回答
你的Haskell代码的一个大问题是你要分割,而你在C版本中没有 .
是的,您编写了
n % 2
和n / 2
,但编译器将其替换为shift和bitwise . 遗憾的是,GHC尚未被教导这样做 .如果你自己做替换
使用64位GHC可以获得相当的速度(0.35s vs C 's 0.32s on my box for a limit of 1000000). If you compile using the LLVM backend, you don' t甚至需要用按位操作替换
% 2
和/ 2
,LLVM为您做到这一点(但它会为您的原始Haskell源生成较慢的代码,0.4s,令人惊讶的是 - 通常,LLVM并不比循环优化中的本机代码生成器差 .使用32位GHC,您将无法获得可比较的速度,因为有了这些,64位整数的原始操作是通过C调用实现的 - 对32位系统上的快速64位操作的需求从来没有 . 他们被实施为初学者;很少有人在GHC工作,他们花时间做其他更重要的事情 .
那要看 . 你必须知道GHC从什么类型的输入生成什么类型的代码,你必须避免一些性能陷阱 . 通过一些练习,对于这样的任务来说,很容易说gcc -O3的速度是2倍 .