对于密集访问,先冻结数组是好是坏?

For dense access, is it better or worse to freeze an array first?

假设我有一个 Data.Array.IO.IOArray i e(来自 array 包),我想从中读取元素,根据一些索引在 IO 中一个一个地处理每个元素订购:

arr :: IOArray I E
ordering :: [I]
processElement :: I -> E -> IO ()

(正如我们所见,一切都是单态的)。

有两种明显的方法可以做到这一点:

  1. freeze首先将数组转换为不可变数组,然后使用 ! 运算符:

    do
        arr' <- freeze arr
        forM_ ordering $ \i -> processElement i (arr' ! i)
    
  2. readArray'ing 来自原始可变数组的每个元素:

    forM_ ordering $ \i -> do
        e <- readArray arr i
        processElement i e
    

ordering 中的索引是“密集”的,因为 arr 中的大多数索引都出现在 ordering 中。

哪个更有效率?另外,答案是否取决于这些因素:

没关系。从可变数组中读取与从不可变数组中读取相同,除非在实现中存在明显的问题,例如其中一个版本 inlines/unpacks 而另一个版本没有。

如果您希望写入数组,则不必为了索引而冻结。如果您不希望写入数组,冻结可能是有益的,因为它会使数组脱离 mutable list,从而降低 GC 开销。然而,由于竞技场规模很大且可变阵列数量很少, 即使这样也无所谓。

关于读取访问的模式,适用一般的位置注意事项。越密集越好,另外,如果可能的话,我们应该避免使用更大的 2 次方步幅进行迭代,以减少缓存冲突。