什么是Clojure的可折叠系列？

Posted 2021-04-05

我是Clojure的初学者，在尝试阅读有关Reducers的文章时，我发现了一种叫做折叠式收藏的东西。

他们提到矢量和地图是可折叠的集合，但不是列表。

我想了解什么是可折叠的集合，为什么矢量和地图是可折叠的？

我没有找到任何可折叠收藏的定义或解释。

答案

答案就在文档中，如果不是很清楚的话：

另外，一些集合（持久性向量和映射）是可折叠的。减速机上的折叠操作执行并行减少...

这个想法是，使用现代硬件，可以并行地完成诸如对矢量的所有元素求和的“缩减”操作。例如，如果对400K长度向量的所有元素求和，我们可以将它们分成4组100K块，并行求和，然后将4个小计组合成最终答案。这比仅使用单个线程（单个cpu核心）快大约4倍。

Reducers生活在clojure.core.reducers命名空间中。假设我们定义了以下别名：

( ns demo.xyz
  (:require [clojure.core :as core]
            [clojure.core.reducers :as r] ))

与clojure.core相比，我们有：

core/reduce   <=>   r/fold     ; new  name for `reduce`
core/map      <=>   r/map      ; same name for `map`
core/filter   <=>   r/filter   ; same name for `filter`

所以，命名并不是最好的。 reduce生活在clojure.core命名空间中，但reduce命名空间中没有clojure.core.reducers。相反，在fold中有一个名为clojure.core.reducers的类似功能的功能。

请注意，fold是用于组合数据列表的历史名称，与我们的求和示例一样。 See the Wikipedia entry了解更多信息。

因为折叠以非线性顺序访问数据（这对于链表来说非常低效），所以折叠仅值于对随机访问数据结构（如向量）进行。

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更新＃1：

如上所述，请记住“过早优化是万恶之源”的格言。以下是在8核机器上对(vec (range 1e7))进行的一些测量，即10M条目：

(time (reduce + data))

"Elapsed time: 284.52735 msecs"
"Elapsed time: 119.310289 msecs"
"Elapsed time: 98.740421 msecs"
"Elapsed time: 100.58998 msecs"
"Elapsed time: 98.642878 msecs"
"Elapsed time: 105.021808 msecs"
"Elapsed time: 99.886083 msecs"
"Elapsed time: 98.49152 msecs"
"Elapsed time: 99.879767 msecs"

(time (r/fold + data))

"Elapsed time: 61.67537 msecs"
"Elapsed time: 56.811961 msecs"
"Elapsed time: 55.613058 msecs"
"Elapsed time: 58.359599 msecs"
"Elapsed time: 55.299767 msecs"
"Elapsed time: 62.989939 msecs"
"Elapsed time: 56.518486 msecs"
"Elapsed time: 54.218251 msecs"
"Elapsed time: 54.438623 msecs"

Criterium报道：

reduce   144 ms
r/fold    72 ms

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更新＃2

Rich Hickey谈到了传感器/减速器at the 2014 Clojure Conj的设计。您可能会发现这些细节很有用。基本思想是将折叠委托给每个集合类型，该集合类型使用其实现细节的知识来有效地执行折叠。

由于哈希映射在内部使用向量，因此它们可以有效地并行折叠。

另一答案

盖斯·斯蒂尔（Guy Steele）的讲话比减速器早，可能只是为他们提供了灵感。 https://vimeo.com/6624203