GHC在将函数传递给函数时是否会解压缩类型?例如,假设我们有以下类型:
data Foo
= Foo1 {-# UNPACK #-} !Int {-# UNPACK #-} !Word
| Foo2 {-# UNPACK #-} !Int
| Foo3 {-# UNPACK #-} !Word
然后我在 Foo
参数中定义一个严格的函数:
consumeFoo :: Foo -> Int
consumeFoo x = case x of ...
在运行时,当我调用 consumeFoo
时,我能发生什么? GHC calling convention是在寄存器中传递参数(或者在存在太多时在堆栈上传递) . 我可以看到论证传递的两种方式:
-
指向堆上
Foo
的指针作为一个参数传入 . -
使用
Foo
的三参数表示,一个参数表示使用的数据构造函数,另外两个表示数据构造函数中可能的Int
和Word
值 .
我更喜欢第二种表示,但我不知道它是否真的发生了什么 . 我知道在GHC 8.2中登陆UnpackedSumTypes,但目前还不清楚它是否符合我的要求 . 如果我把函数写成:
consumeFooAlt :: (# (# Int#, Word# #) | Int# | Word# #) -> Int
那么我希望评估(2)会发生什么 . 并且解压缩的页面的Unpacking section表示我也可以这样做:
data Wrap = Wrap {-# UNPACK #-} !Foo
consumeFooAlt2 :: Wrap -> Int
我认为那应该也有我想要的代表性 .
所以我的问题是,在不使用包装器类型或原始解压缩总和的情况下,当我将它作为参数传递给函数时,如何保证将总和解压缩到寄存器(或堆栈)?如果有可能,它是GHC 8.0已经可以做的事情,还是仅在GHC 8.2中可用的东西?
2 回答
第一:保证优化和GHC不能很好地混合 . 由于高水平,很难预测GHC在每种情况下都会产生的代码 . 唯一可以确定的方法是查看Core . 如果您正在使用GHC开发一个性能极其依赖的应用程序,那么您需要熟悉Core I.
我不知道GHC中的任何优化都与您描述的完全一致 . 这是一个示例程序:
设's first look at what happens if we don' t inline
consumeSum
也produceSum
. 这是核心:(用
ghc-core test.hs -- -dsuppress-unfoldings -dsuppress-idinfo -dsuppress-module-prefixes -dsuppress-uniques
制作)在这里,我们可以看到GHC(在这种情况下为8.0)不会取消作为函数参数传递的和类型 . 如果我们内联
consumeSum
或produceSum
,则没有任何变化 .但是,如果我们内联两者,则会生成以下代码:
这里发生的事情是,通过内联,GHC最终得到:
通过案例(
if
只是一个特殊的case
)转变为:现在这是一个已知构造函数的情况,因此GHC可以在编译时减少大小写的结果:
所以它完全消除了构造函数 .
总之,我认为GHC在版本8.2之前没有任何“未装箱的”类型的概念,这也适用于函数参数 . 获得“未装箱”总和的唯一方法是通过内联完全消除构造函数 .
如果您需要这样的优化,最简单的解决方案就是自己完成 . 我认为实际上有很多方法可以做到这一点,但其中一个是:
解压缩此类型的任何字段与'shape of the representation'的问题完全无关,这正是您真正要求的问题 . 枚举已经过高度优化 - 每个构造函数只创建一个值 - 因此添加此字段不会影响性能 . 这种类型的解压缩表示正是您想要的 - 一个单词用于
Which
构造函数,一个用于每个字段 .如果以正确的方式编写函数,则会得到正确的代码:
生成的核心非常明显:
但是,对于简单的程序,例如:
这种优化没有任何区别 . 正如另一个答案所示,内部函数
consumeFoo
只是内联:与
几乎在每种情况下使用低级别的解压缩数据时都是目标,因为大多数功能都很小,内联成本很低 .