使用 F# 优化记录中的函数值访问答案

【问题标题】：Optimization of function value access in record using F#使用 F# 优化记录中的函数值访问
【发布时间】：2013-05-01 02:46:53
【问题描述】：

有什么原因导致 F# 不够聪明，无法优化以下代码吗？ fast = 880 和 slow = 8090。

type Data = { fn: int * int -> int }
let fn (x, y) = x + y
let data = { fn = fn }

let mutable a = 0
let s = System.Diagnostics.Stopwatch()

s.Start()
for i in 0 .. 1000000000 do
  a <- fn(i, i)
printfn "fast = %d" s.ElapsedMilliseconds

s.Restart()
for i in 0 .. 1000000000 do
  a <- data.fn(i, i)
printfn "slow = %d" s.ElapsedMilliseconds

【问题讨论】：

我认为您的问题不太正确。正确的问题是为什么不安装程序优化它，而不是为什么不能优化它。

标签： function optimization f# record

【解决方案1】：

有什么原因导致 F# 不够聪明，无法优化以下代码？

如果 F# 编译器能够优化这种情况，我会感到惊讶。最后，fn 是一个记录字段，用于保存数据，而不是执行功能。

即使在非静态成员上，编译器也无法内联它们，因为这些成员受到不断变化的环境的限制。通过声明let 绑定，您可以获得静态环境的优势，并且编译器能够在一些简单的情况下内联。

在这个例子中，fn 函数确实是内联的（添加inline 不会改变运行时间）。缓慢的例子是您为拥有更强大的构造而付出的代价。

每当您必须创建函数记录时，请记住接口和对象表达式是更好的选择（开销更少，智能感知更好）：

type Data2 =
    abstract fn : int * int -> int

let data2 = 
    { new Data2 with
        member __.fn (x, y) = fn (x, y) }

s.Restart()
for i in 0 .. 1000000000 do
  a <- data2.fn(i, i)
printfn "a bit slow = %d" s.ElapsedMilliseconds

这是我在 F# Interactive 64-bit 中执行得到的结果：

fast = 614
slow = 7498
a bit slow = 2765

因此，基于接口的方法比基于记录的方法快 3 倍，比内联方法慢 3 倍。

【讨论】：

【解决方案2】：

快速路径是内联fn，而慢速路径是在进行函数调用。

注意，你甚至不需要记录，这样做就足够了：

let fn' = fn
for i in 0 .. 1000000000 do
  a <- fn'(i, i)
printfn "slow = %d" s.ElapsedMilliseconds

【讨论】：

抱歉，这并不能真正回答您为什么编译器无法优化它的问题。
+1 不过，它很好地说明了这个问题。