如何加快Common Lisp`IF`语句的编译速度？

Posted 2023-01-18

我有一个系统生成决策树并将它们转换为嵌套的Common Lisp if语句，其中谓词检查变量值是否为>=或<=给定的整数，例如：

(LAMBDA (V1 V2)
  (IF (>= V1 2)
      (IF (<= V1 3)
          (IF (<= V2 3)
              (IF (>= V2 2) 16 (IF (>= V2 1) 6 0))
            (IF (<= V2 4) 10 0))
        (IF (<= V1 4)
            (IF (>= V2 1) (IF (<= V2 3) 6 0) 0)
          0))
    (IF (>= V1 1)
        (IF (>= V2 2) (IF (<= V2 4) 10 0) 0)
      0)))

然后我使用eval编译Lisp代码，生成比解释原始决策树快得多的函数。尽管如此，这个编译步骤需要花费相当长的时间：具有5000个嵌套ifs的函数需要花费一分钟来编译（在powerbook上的Clozure Common Lisp中），即使生成if语句需要大约100毫秒。为什么这么简单的结构需要这么长时间？有什么我可以做的大幅加快，一些声明可能吗？我非常感谢您提供的任何指示。

答案

编译函数的实际可移植函数称为COMPILE。

你可以告诉Common Lisp编译器通过低optimize质量为speed，space，debug和compilation-speed投入更少的工作 - 这是否有任何影响取决于实现。

Clozure CL编译器通常不是最亮的编译器，但速度相对较快。一般来说，我认为编译器维护者可能会为您提供更多提示，以加快编译速度。一般来说，我会寻找三个

1. 告诉编译器做更少的工作：没有类型推断，没有代码优化，没有生成调试信息，没有节省空间，...
2. 如果有必要告诉编译器它必须推断的东西 - 比如编译器的类型推断，而不是代码生成期间的所有类型。但这意味着您实际上需要从类型声明中获得一些优势，例如增加运行时安全性或代码优化。
3. 编译器本身可能具有速度惩罚，这可能取决于源代码的大小。例如，如果它是二次的，如果我们将代码大小加倍，则编译时间将增加四。只有编译维护者可能知道在这些情况下该做什么 - 也许他们需要实现更有效的数据结构或类似的....

下一个选项是使用Lisp解释器。它们通常只有非常少的定义时间开销 - 但代码通常在运行时运行得慢得多。在某些问题域中，可能遵循混合方法：编译不经常更改的代码并解释经常更改的代码。

另一答案

你当然可以(declare (optimize (compilation-speed 3)))，并可能减少其他品质（见http://clhs.lisp.se/Body/d_optimi.htm#optimize）。

但是，我猜测编译速度慢是由编译器进行的优化引起的，因此结果似乎在执行时可能不会那么快。但也许不是，你必须进行实验。

我还会考虑使用您的领域知识进行哪些优化。对此的提示也可能来自分析生成函数的disassemble的输出。

最后，如果不同值的数量不是太大，也许您可​​以将决策树转换为查找表。