具有约束的专业化
我有问题让GHC专门化一个带有类限制的函数。 我在这里有一个我的问题的最小例子：Foo.hs和Main.hs. 这两个文件编译（GHC 7.6.2， ghc -O3 Main ）并运行。
注意： Foo.hs真的被剥夺了。 如果你想知道为什么需要约束，你可以在这里看到更多的代码。 如果我将代码放在单个文件中或做出许多其他较小的更改，GHC只需将该调用内联到plusFastCyc 。 这在实际代码中不会发生，因为plusFastCyc对于GHC内联而言过大，即使标记为INLINE 。 重点是专门调用plusFastCyc ，而不是内联它。 plusFastCyc在真实代码中的很多地方被调用，所以即使我强制GHC做这件事，重复这样一个大的函数也是不可取的。
感兴趣的代码是plusFastCyc中的Foo.hs ，转载于此处：
{-# INLINEABLE plusFastCyc #-}
{-# SPECIALIZE plusFastCyc ::
forall m . (Factored m Int) =>
(FastCyc (VT U.Vector m) Int) ->
(FastCyc (VT U.Vector m) Int) ->
(FastCyc (VT U.Vector m) Int) #-}
-- Although the next specialization makes `fcTest` fast,
-- it isn't useful to me in my real program because the phantom type M is reified
-- {-# SPECIALIZE plusFastCyc ::
-- FastCyc (VT U.Vector M) Int ->
-- FastCyc (VT U.Vector M) Int ->
-- FastCyc (VT U.Vector M) Int #-}
plusFastCyc :: (Num (t r)) => (FastCyc t r) -> (FastCyc t r) -> (FastCyc t r)
plusFastCyc (PowBasis v1) (PowBasis v2) = PowBasis $ v1 + v2
该Main.hs文件有两个驱动程序： vtTest ，它运行在〜3秒，和fcTest ，其在〜83秒当使用与-O3编译运行forall “d专业化。
核心显示，对于vtTest测试，添加代码被专用于Unboxed在载体Int S，等，而通用向量代码是用于fcTest 。 在第10行，你可以看到GHC确实编写了plusFastCyc的专用版本，与第167行的通用版本相比较。专业化的规则在第225行。我相信这条规则应该在第270行触发。（ main6调用iterate main8 y ，所以main8是plusFastCyc应该专用的地方。）
我的目标是让fcTest快vtTest由专业plusFastCyc 。 我找到了两种方法来做到这一点：
inline从GHC.Exts在fcTest 。 Factored m Int上约束plusFastCyc 。 选项1并不令人满意，因为在实际的代码库中， plusFastCyc是一个经常使用的操作和一个非常大的函数，因此不应在每次使用时都内联。 相反，GHC应该调用plusFastCyc的专用版本。 选项2并不是真正的选择，因为我需要实际代码中的约束条件。
我尝试了使用（而不是使用） INLINE ， INLINABLE和SPECIALIZE的各种选项，但似乎没有任何工作。 （ 编辑 ：我可能已经删除了太多的plusFastCyc来使我的示例变小，所以INLINE可能会导致函数被内联。这在我的真实代码中不会发生，因为plusFastCyc非常大。）在这个特定示例中，我没有得到任何match_co: needs more cases或RULE: LHS too complicated to desugar不能match_co: needs more cases （和这里）警告，尽管在最小化示例之前我得到了很多match_co警告。 据推测，“问题”是规则中的Factored m Int约束; 如果我对该约束进行更改，则fcTest运行速度与vtTest一样快。
我正在做什么GHC只是不喜欢？ 为什么GHC不会专注于plusFastCyc ，我plusFastCyc到这一点？
UPDATE
这个问题在GHC 7.8.2中仍然存在，所以这个问题仍然是相关的。
GHC还提供了一个SPECIALIZE类型实例声明的选项。 我用Foo.hs的（扩展）代码尝试了这Foo.hs ，通过以下内容：
instance (Num r, V.Vector v r, Factored m r) => Num (VT v m r) where
{-# SPECIALIZE instance ( Factored m Int => Num (VT U.Vector m Int)) #-}
VT x + VT y = VT $ V.zipWith (+) x y
但是，这种改变并没有达到理想的加速。 实现这种性能改进的方法是手动为类型VT U.Vector m Int添加一个具有相同函数定义的专用实例，如下所示：
instance (Factored m Int) => Num (VT U.Vector m Int) where
VT x + VT y = VT $ V.zipWith (+) x y
这需要在LANGUAGE添加OverlappingInstances和FlexibleInstances 。
有趣的是，在示例程序中，即使删除了每个SPECIALIZE和INLINABLE注，使用重叠实例获得的加速仍然保留。