有约束的专业化

我在让GHC专门化具有类约束的函数时遇到问题。我有我的问题的一个小例子，在这里：Foo.hs和 Main.hs。这两个文件将编译（GHC 7.6.2，ghc -O3 Main）并运行。

注意： Foo.hs真的被剥夺了。如果您想了解为什么需要约束，可以在此处查看更多代码。如果我将代码放在单个文件中或进行许多其他小的更改，GHC只会内联对的调用plusFastCyc。在实际代码中不会发生这种情况，因为plusFastCyc即使GHC标记为，也无法内联INLINE。关键是要专门针对plusFastCyc，而不是内联它。plusFastCyc在实际代码中的很多地方都调用了，因此即使希望强制GHC进行复制，也无法复制这么大的函数。

感兴趣的代码是plusFastCycin Foo.hs，在此处复制：

{-# 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，运行时间约为3秒，而fcTest使用-O3使用forall'd专业化条件进行编译，则运行时间约为83秒。

的核心显示了，对于vtTest测试，添加代码被专用于Unboxed在载体IntS，等，而通用向量代码是用于fcTest。第10行，你可以看到，GHC确实写的专用版本plusFastCyc，相比上线167对专业化的规则是上线225的通用版本，我相信这个规则会被触发线270（main6电话iterate main8 y，所以main8是plusFastCyc应该在哪里专门。）

我的目标是做到fcTest与vtTest专精一样快plusFastCyc。我发现了两种方法可以做到这一点：

1. inline来自GHC.Exts中的显式调用fcTest。
2. 取消对的Factored m Int约束plusFastCyc。

选项1不能令人满意，因为在实际的代码库中，这plusFastCyc是一个经常使用的操作并且功能非常大，因此不应在每次使用时都内联它。相反，GHC应该调用的专用版本plusFastCyc。选项2并不是真正的选项，因为我需要实际代码中的约束。

我已经尝试了多种选择使用（而不是使用）INLINE，INLINABLE以及SPECIALIZE，但似乎没有任何工作。（编辑：plusFastCyc为了使我的示例变小，我可能去除了太多内容，因此INLINE可能导致函数内联。在我的真实代码中不会发生这种情况，因为plusFastCyc它太大了。）在此示例中，我不是收到任何match_co: needs more cases或RULE: LHS too complicated to desugar（和此处）警告，尽管match_co在最小化示例之前我收到了很多警告。大概，“问题”是Factored m Int规则中的约束；如果我对该约束进行更改，则fcTest运行速度与一样快vtTest。

我在做GHC不喜欢的事情吗？GHC为什么不专门研究plusFastCyc，我该怎么做？

更新

该问题在GHC 7.8.2中仍然存在，因此此问题仍然相关。

GHC还为SPECIALIZE类型类实例声明提供了一个选项。我使用的（扩展）代码尝试了此操作，方法Foo.hs如下：

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，此更改未实现所需的加速。确实实现了性能改进，是为具有相同功能定义的类型手动添加了一个专用实例VT U.Vector m Int，如下所示：

instance (Factored m Int) => Num (VT U.Vector m Int) where 
    VT x + VT y = VT $ V.zipWith (+) x y

这就需要增加OverlappingInstances和FlexibleInstances在 LANGUAGE。

有趣的是，在示例程序中，即使您删除了每一个SPECIALIZE和INLINABLE编译指示，通过重叠实例获得的加速仍然保持。