分析 F# 函数——分析器看不到函数体的任何调用。为啥？

Posted 2023-03-06

【中文标题】分析 F# 函数——分析器看不到函数体的任何调用。为啥？

【英文标题】：Profiling F# function -- profiler doesn't see any of the calls of the function's body. Why?分析 F# 函数——分析器看不到函数体的任何调用。为什么？

【发布时间】：2013-06-16 18:30:02

【问题描述】：

我写了以下函数

let getTriangles maxPerimeter =
    let mutable count = 0
    for c in 1..maxPerimeter do
        let cc = (int64 (c*c))
        for b in 1..Math.Min(c-1, maxPerimeter-c-1) do
            let bb = (int64 (b*b))
            for a in 1..Math.Min(maxPerimeter-c-b, (int (Math.Ceiling(Math.Sqrt(float (cc+1L-bb)))))) do
                let aa = (int64 (a*a))
                if cc + 1L = aa + bb then
                    count <- count + 1
    count

现在是时候调整它了。

为此，我安装了dot Trace Performance 并在我的应用程序上运行了一个非常大的maxPerimeter，以确保程序需要一段时间才能运行。

这是我得到的：

正如你想象的那样，我真正想知道的是使用时间是如何分布的内部 getTriangles'函数体，所以这似乎没有特别的帮助。我尝试在Build 窗格中关闭代码优化，但它似乎对我没有一点帮助。

我做错了吗？ 我应该如何分析这个函数？ 这是 F# 或 CLR 特定的行为吗？

我所拥有的所有性能分析经验都与 Java 相关，因此我在 CLR 世界中可能有点偏离。我也尝试过 ANTS Performance，但结果是一样的。

【问题讨论】：

显然，基本上所有时间都花在了内部循环的最后三行上，如果它没有行级分辨率，分析器不会告诉你。一小部分时间用于各种Math. 例程。如果没有为他们启用分析，它可能不会向您显示这些内容。

【参考方案1】：

我不了解 dotTrace，我使用 ANTS Performance Profiler，因为我发现它与 F# 配合得很好；我最近一直在使用新版本 (v8) 来分析我的 fsharp-tools 项目。

在 ANTS Performance Profiler 中完成分析运行并显示结果后，默认视图仅显示您拥有源的方法（即，您正在分析的 .exe/.dll 旁边有一个 .pdb它指向您机器上的某个有效源位置）。您可以使用下拉菜单（参见屏幕截图）显示所有方法，这对于 F# 代码非常有用；因为您正在传递函数，执行堆栈往往会进出您可能正在使用的库，因此查看“所有方法”可以更好地了解您的代码实际在做什么，以及来自外部库的代码如何可能会影响代码的性能。

也就是说——F# 有两种不同的for 循环；它们看起来很相似，但实际上在引擎盖下却大不相同。您使用的那个 (for x in y do) 大致相当于 C# 中的 foreach 循环——也就是说，循环编译为一个迭代器，该迭代器从某个值序列中提取每个值。第二种更快的循环（for i = x to y do 或 for i = x downto y do）编译为非常简单的 IL，就像在 C#、Java、C 等语言中使用 for 循环一样。

这是您的函数的修改版本，它使用第二种for 循环。在这种情况下，它只是稍微快一点（13.749s 与 13.520s，N = 5000 在我的笔记本电脑上），但毫无疑问，如果您在数值范围内执行任何紧密循环，您想要编写代码的方式.

let getTriangles' maxPerimeter =
    let mutable count = 0
    for c = 1 to maxPerimeter do
        let cc = int64 (c * c)
        for b = 1 to min (c-1) (maxPerimeter-c-1) do
            let bb = int64 (b * b)
            for a = 1 to min (maxPerimeter-c-b) (int <| ceil (sqrt <| float (cc+1L-bb))) do
                let aa = int64 (a * a)
                if cc + 1L = aa + bb then
                    count <- count + 1
    count

就函数内的行为而言，ANTS Performance Profiler 还可以为您提供行级计时（但仅适用于您有源代码的方法）。我编译并分析了你的函数和我的修改版本（maxPerimeter = 2000）：

【讨论】：

i.stack.imgur.com/jORA0.png 。看？那里什么都没有。我敢说，这两个分析器都会发生这种情况，这只能意味着它与 .NET 框架有关。

@devouredelysium 我不认为这是一个分析器问题——当我分析你的代码以获得第二个屏幕截图时，几乎所有的执行时间都被 getTriangles 和 getTriangles' 函数占用; IIRC，我的版本只调用了一个外部函数，即Math.Sqrt——其他所有内容都内联到函数中。但是，如果您真的想查看所有内容，请进入 ANTS Performance Profiler 中的选项菜单并取消选中隐藏无关方法的复选框；分析器运行得更慢，但它绝对会记录所有内容。

@devouredelysium 另外，如果您不介意，请花点时间将您的屏幕截图发布到ANTS Performance Profiler Support Forum。我怀疑右边的 NaN 值应该在那里。