在函数 Racket 中使用内循环的优势答案

【问题标题】：Advantage of using an inner loop in functions Racket在函数 Racket 中使用内循环的优势
【发布时间】：2016-12-25 17:01:38
【问题描述】：

从 Expanded form of fold in Racket 中定义 foldl ，第一个函数比第二个函数有什么优势：

(define (oldfoldl f init l)
  (let loop ([init init] [l l])   
    (if (null? l)  init
        (loop (f (car l) init) (cdr l)))))

(define (myfoldl f init l)
  (if (null? l) init
      (myfoldl f (f (car l) init) (cdr l)) ))

换句话说，使用内部子函数有什么好处吗？两者都给出相同的结果：

(oldfoldl + 0 '(1 2 3 4))
(myfoldl + 0 '(1 2 3 4))

输出：

10
10

编辑：使用 define 而不是 let 的第三个版本如下。会不会不一样：

(define (myfoldl2 f init l)
  (define (loop [init init] [l l])   
    (if (null? l)  init
        (loop (f (car l) init) (cdr l)) ))
  (loop init l) )

【问题讨论】：

不，第二次可能会更快，因为f 不是“免费的”（但可能不会在优化之后）。两者都有 98% 的机会生成相同的优化代码（对于可调试的代码，这将完全不同）。
事后我在编辑中添加了另一个版本。
@mso：这可能会或可能不会生成相同的代码。一个好的编译器应该很容易内联它。编辑：define 版本扩展为letrec，命名为let 也是如此，所以即使是一个糟糕的编译器也应该能够做到。

标签： scheme racket

【解决方案1】：

对于您描述的简化定义，这两种形式实际上是完全等效的。唯一的区别是使用直接递归的方法在每次迭代时通过f、init 和l，而使用命名let 的方法只通过init 和l。但是，我想这种差异完全可以忽略不计。

但是，该简化版本不是答案顶部提到的实际 foldl 函数，如下所示：

(define foldl
  (case-lambda
    [(f init l)
     (check-fold 'foldl f init l null)
     (let loop ([init init] [l l])
       (if (null? l) init (loop (f (car l) init) (cdr l))))]
    [(f init l . ls)
     (check-fold 'foldl f init l ls)
     (let loop ([init init] [ls (cons l ls)])
       (if (pair? (car ls)) ; `check-fold' ensures all lists have equal length
           (loop (apply f (mapadd car ls init)) (map cdr ls))
           init))]))

这使用case-lambda，它对参数计数执行调度，以及一个名为check-fold的内部函数，它执行参数类型检查。使用命名 let 而不是递归调用 foldl 可以避免在每次迭代时执行调度和运行时检查，这会产生更大的开销。

【讨论】：

【解决方案2】：

是的。通过保持不会因连续递归而改变的变量，您的眼睛会停留在您正在查看的特定行中重要的变量上。

使用命名let 只是定义过程然后使用它的好方法，但变量和值在顶部。这使得更容易看到它是如何初始化的。

在您的示例中，所有示例对我来说都不错，甚至是第一个在连续递归中传递不变变量时，但对于更复杂的过程，删除不变绑定和创建辅助过程有助于使其更容易理解。

闭包/lambdas 应该相当便宜，因此在大多数情况下，将表达式包装在 let/procedure 中不会对速度产生太大影响。

语言内部通常看起来有点神秘，所以我很惊讶实现如此简单。我敢打赌，真正的工作是在球拍优化器中，这也有利于我们的用户代码。这三个版本在字节码中可能无法区分。

【讨论】：