Haskell计算Ackermann 4 1的速度很慢？

Question

这是7个月前的一个老问题，当时堆栈溢出器同意Haskell计算Ackermann函数的低效率是由于编译器错误造成的。

Ackermann与Haskell / GHC的效率非常低

7个月后，这似乎是固定的。 似乎ack使用线性内存运行，但它运行速度非常慢。

main = print (ack 4 1)
-- Ackermann function
ack 0 n = n + 1
ack m 0 = ack (m-1) 1
ack m n = ack (m-1) (ack m (n - 1))

$ time ./ack
65533

>real   8m53.274s
>user   8m47.313s
>sys    0m4.868s


Processor  2.8 GHz Intel Core i7
Memory  8 GB 1333 MHz DDR3
Software  Mac OS X Lion 10.7.5 (11G63)

我只是要求对此有任何见解。 更详细的将得到投票。 请记住，我是函数式编程的新手，甚至关于尾递归与常规递归的简单评论也会受到赞赏和赞成。

Answer 1

我不知道你是怎么运行的，但我怀疑完整列表是：

1. 您的程序没有任何更改，编译时没有优化。 初始时间： 7m29.755s

2. 看来你没有使用优化。 编译时一定要使用-O2和try -fllvm 。 新时间： 1m2.412s

3. 使用显式类型签名并Int使用Int （默认值为Integer ）。 新时间： 0m15.486s

因此，我们通过使用优化获得了近8倍的加速（为什么每个其他基准测试问题都没有使用优化标志？！？！？）和使用Int而不是Integer的额外约4倍。

Answer 2

为ack添加类型签名：

ack :: Int -> Int -> Int

这应解决您的代码的两个问题：

过于笼统的类型

如果没有签名，编译器将派生以下类型：

ack :: (Eq a, Eq b, Num a, Num b) => a -> b -> b

ack最终推广到所有数字类型，而不仅仅是整数。 这个额外的间接层使代码变慢。

给ack一个具体类型（比如Int ）会删除这个间接。

输入默认值

另外，我猜你的主要动作是这样写的：

main = print (ack 4 1)

您的ack适用于任何数字类型，但您没有准确指定哪一个。 这意味着GHC在一个称为类型默认的过程中自动选择一个。

在这种情况下，它选择Integer ，一种可变长度类型。 因为Integer可以处理任意大小的数字，所以它比机器大小的Int慢得多。

结论

总结一下：

• 始终为顶级定义编写类型签名。
• 总是用-Wall编译。