在 F# 中找不到此日期时间测试失败的原因

Question

我有以下功能，这是在一些人的帮助下制作的：

module DateTimeFormatter =

    let mutable year   = -1
    let mutable month  = -1
    let mutable day    = -1
    let mutable hour   = -1
    let mutable minute = -1
    let mutable second = -1
    let dateTimeArray  = "xxxx-xx-xx xx:xx:xx.xxx".ToCharArray()
    let timeArray      = "xx:xx:xx.xxx".ToCharArray()
    let zeroChar       = int '0'

    // format the datetime into a date and a time with milliseconds
    let format (dateTime: DateTime) =

        if dateTime.Year <> year then
            year <- dateTime.Year
            dateTimeArray.[0] <- char (zeroChar + year / 1000)
            dateTimeArray.[1] <- char (zeroChar + (year % 1000) / 100)
            dateTimeArray.[2] <- char (zeroChar + (year % 100) / 10)
            dateTimeArray.[3] <- char (zeroChar + (year % 10))

        if dateTime.Month <> month then
            month <- dateTime.Month
            dateTimeArray.[5] <- char (zeroChar + month / 10)
            dateTimeArray.[6] <- char (zeroChar + month % 10)

        if dateTime.Day <> day then
            day <- dateTime.Day
            dateTimeArray.[8] <- char (zeroChar + day / 10)
            dateTimeArray.[9] <- char (zeroChar + day % 10)

        if dateTime.Hour <> hour then
            hour <- dateTime.Hour
            dateTimeArray.[11] <- char (zeroChar + hour / 10)
            dateTimeArray.[12] <- char (zeroChar + hour % 10)

        if dateTime.Minute <> minute then
            minute <- dateTime.Minute
            dateTimeArray.[14] <- char (zeroChar + minute / 10)
            dateTimeArray.[15] <- char (zeroChar + minute % 10)

        if dateTime.Second <> second then
            second <- dateTime.Second
            dateTimeArray.[17] <- char (zeroChar + second / 10)
            dateTimeArray.[18] <- char (zeroChar + second % 10)

        let ms = dateTime.Millisecond
        dateTimeArray.[20] <- char (zeroChar + ms / 100)
        dateTimeArray.[21] <- char (zeroChar + (ms % 100) / 10)
        dateTimeArray.[22] <- char (zeroChar + ms % 10)

        new string(dateTimeArray)

这个想法是尽可能快地构建日期时间 + 毫秒时间戳。

但有时，但并非总是如此，我会得到以下输出：

2021-06-01 xx:xx:53.648

而且失败总是在小时/分钟，但有时它工作正常，有时却不行。并且在构建字符串时我没有看到测试有任何问题，但看起来小时和分钟即使是第一次测试也失败了，因为有占位符“x”。

这可能是这些超级简单的事情之一，需要另一双眼睛才能看到它:)

Answer 1

它失败了，因为模块中的可变变量和dateTimeArray 正在从不同的线程中遍历。这不是线程安全的代码。

我发布了一些我现在已经删除的 cmets，因为我看代码的时间不够长，无法理解其意图。意图显然是优化，但它失败了。简化函数实际上会提高性能。额外的逻辑和额外的变量都没有帮助。下面的代码仍然更快。

我有点怀疑线程本地存储是否可以帮助原始代码击败这段代码，因为我认为在这种逻辑中找不到任何性能优势。我认为DateTime.ToString 的好处在于这个简化代码中剩下的内容：

let dateTimeArray = "xxxx-xx-xx xx:xx:xx.xxx".ToCharArray()
let [<Literal>] zeroChar = 48 // '0'

let format (dateTime: DateTime) =

    let dateTimeArray = Array.copy dateTimeArray

    dateTimeArray.[0] <- char (zeroChar + dateTime.Year / 1000)
    dateTimeArray.[1] <- char (zeroChar + (dateTime.Year % 1000) / 100)
    dateTimeArray.[2] <- char (zeroChar + (dateTime.Year % 100) / 10)
    dateTimeArray.[3] <- char (zeroChar + (dateTime.Year % 10))

    dateTimeArray.[5] <- char (zeroChar + dateTime.Month / 10)
    dateTimeArray.[6] <- char (zeroChar + dateTime.Month % 10)

    dateTimeArray.[8] <- char (zeroChar + dateTime.Day / 10)
    dateTimeArray.[9] <- char (zeroChar + dateTime.Day % 10)

    dateTimeArray.[11] <- char (zeroChar + dateTime.Hour / 10)
    dateTimeArray.[12] <- char (zeroChar + dateTime.Hour % 10)

    dateTimeArray.[14] <- char (zeroChar + dateTime.Minute / 10)
    dateTimeArray.[15] <- char (zeroChar + dateTime.Minute % 10)

    dateTimeArray.[17] <- char (zeroChar + dateTime.Second / 10)
    dateTimeArray.[18] <- char (zeroChar + dateTime.Second % 10)

    dateTimeArray.[20] <- char (zeroChar + dateTime.Millisecond / 100)
    dateTimeArray.[21] <- char (zeroChar + (dateTime.Millisecond % 100) / 10)
    dateTimeArray.[22] <- char (zeroChar + dateTime.Millisecond % 10)

    new string(dateTimeArray)

多次读取dateTime 的属性不会减慢函数的速度。读取一次属性，例如将dateTime.Year 读入一次本地值，然后在四个地方使用它，实际上会使函数变慢。

看起来这将节省更多时间，并且不再需要外部的dateTimeArray：

let dateTimeArray: char[] =
    [|
        char (zeroChar + dateTime.Year / 1000)
        char (zeroChar + (dateTime.Year % 1000) / 100)
        char (zeroChar + (dateTime.Year % 100) / 10)
        char (zeroChar + (dateTime.Year % 10))
        '-'
        char (zeroChar + dateTime.Month / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Month % 10)
        '-'
        char (zeroChar + dateTime.Day / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Day % 10)
        ' '
        char (zeroChar + dateTime.Hour / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Hour % 10)
        ':'
        char (zeroChar + dateTime.Minute / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Minute % 10)
        ':'
        char (zeroChar + dateTime.Second / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Second % 10)
        '.'
        char (zeroChar + dateTime.Millisecond / 100)
        char (zeroChar + (dateTime.Millisecond % 100) / 10)
        char (zeroChar + dateTime.Millisecond % 10)
    |]

我还有一个版本。 Math.DivRem 的使用似乎稍微减少了一点，但是查找数组 digits 增加了时间，尽管它带来了一些优雅。

let format (dateTime: DateTime) =
    let monthHigh, monthLow = Math.DivRem (dateTime.Month, 10)
    let dayHigh, dayLow = Math.DivRem (dateTime.Day, 10)
    let hourHigh, hourLow = Math.DivRem (dateTime.Hour, 10)
    let minuteHigh, minuteLow = Math.DivRem (dateTime.Minute, 10)
    let secondHigh, secondLow = Math.DivRem (dateTime.Second, 10)
    let digit = [| '0'; '1'; '2'; '3'; '4'; '5'; '6'; '7'; '8'; '9' |]
    [|
        digit.[dateTime.Year / 1000]
        digit.[(dateTime.Year % 1000) / 100]
        digit.[(dateTime.Year % 100) / 10]
        digit.[dateTime.Year % 10]
        '-'
        digit.[monthHigh]
        digit.[monthLow]
        '-'
        digit.[dayHigh]
        digit.[dayLow]
        ' '
        digit.[hourHigh]
        digit.[hourLow]
        ':'
        digit.[minuteHigh]
        digit.[minuteLow]
        ':'
        digit.[secondHigh]
        digit.[secondLow]
        '.'
        digit.[dateTime.Millisecond / 100]
        digit.[(dateTime.Millisecond % 100) / 10]
        digit.[dateTime.Millisecond % 10]
    |] |> (fun a -> new String(a))