Haskell Fibonacci：尾递归比经典的惰性列表方法慢？

Question

免责声明：前面可能有一些可疑的 Haskell。

我已经实现了 2 个版本的 Fibonacci，一个是线性和尾递归的（包括一个 banged 变体），另一个是使用经典的惰性列表方法：

{-# LANGUAGE BangPatterns #-}

-- Linear
fibLinear :: Int -> Integer
fibLinear 0 = 0
fibLinear 1 = 1
fibLinear x = fibLin' 2 1 2
  where
      fibLin' i y z | i == x = y
      fibLin' i y z          = fibLin' (i+1) z (z+y)

-- Linear banged
fibLinearBang :: Int -> Integer
fibLinearBang 0 = 0
fibLinearBang 1 = 1
fibLinearBang x = fibLin' 2 1 2
  where
      fibLin' (!i) (!y) (!z) | i == x = y
      fibLin' (!i) (!y) (!z)          = fibLin' (i+1) z (z+y)

-- Haskeller classic lazy
fibClassic :: Int -> Integer
fibClassic n = fib' !! n
    where fib' = 0:1:zipWith (+) fib' (tail fib')

当使用 criterion 对其进行基准测试 (code) 时，我得到了一些不直观的结果：fibLinear 的 Fib 30 需要 443.0 ns，fibLinearBang 需要 279.5 ns，而 fibClassic 需要 73.51 ns。这很奇怪，因为我认为 fibLinear 和 fibLinearBang 可以优化成循环或跳转之类的东西。

我唯一的猜测是 fibClassic 中的 fib' 可能被记忆为一个常量列表，尽管它位于函数定义中，以便函数的后续调用重用相同的列表进行查找。

有人可以对我的基准测试结果给出明确的解释吗？

对于那些感兴趣的人，我已将项目放在Github。

Answer 1

tl;dr：fib' 确实被跨调用重用了

感谢评论者，我了解到full-laziness 不是（仅）用于描述 Haskell 评估方式的术语，而是一个实际的编译器优化术语，默认情况下启用，但可以禁用（通过使用-fno-full-laziness GHC-option 标志。

使用该标志重新运行基准测试，我们看到表格已经转变：

• fibLinearBang 259.8 ns
• fibClassic 738.4 ns

这种性能以及this guide on GHC compiler options 是非常令人信服的证据，证明fib' 确实被转换为类似顶级引用的东西，在方法的不同调用中被重用（并且是一个列表，被记忆）。

该指南和 paper it links to describing let-lifting 都承认 let-lifting 可能会导致内存驻留增加，这对我来说有点可怕（不要使用 fibClassic 编写 fib-as-a-service 并将其暴露给互联网...），但我可能会考虑它..