F#在科学计算中的表现

2021-12-30 00:00:00 performance parallel-processing scientific-computing c++ f#

我很好奇 F# 的性能与 C++ 的性能相比如何?我问了一个关于 Java 的类似问题，我得到的印象是 Java 不适合大量的数字运算.

I am curious as to how F# performance compares to C++ performance? I asked a similar question with regards to Java, and the impression I got was that Java is not suitable for heavy numbercrunching.

我读到 F# 应该具有更高的可扩展性和更高的性能，但与 C++ 相比，这种实际性能如何?有关当前实施的具体问题是:

I have read that F# is supposed to be more scalable and more performant, but how is this real-world performance compares to C++? specific questions about current implementation are:

  • 它在浮点运算上的表现如何?
  • 是否允许向量指令
  • 它对优化有多友好编译器?
  • 它的内存占用有多大?它是否允许对内存局部性进行细粒度控制?
  • 它是否具有分布式的能力内存处理器，例如 Cray?
  • 它有哪些功能可能对涉及大量数字处理的计算科学感兴趣?
  • 是否有实际的科学计算使用它的实现?

谢谢

推荐答案

  • F# 以 .NET CLR 允许的速度执行浮点计算.与 C# 或其他 .NET 语言没有太大区别.
  • F# 本身不允许使用向量指令，但如果您的 CLR 有用于这些指令的 API，那么 F# 使用它应该不会有问题.参见例如 Mono.
  • 据我所知，目前只有一个 F# 编译器，所以也许问题应该是F# 编译器在优化方面有多好?".答案在任何情况下都是可能与 C# 编译器一样好，目前可能会差一点".请注意，F# 不同于例如C# 支持在编译时内联，这可能允许更高效的代码依赖于泛型.
  • F# 程序的内存足迹类似于其他 .NET 语言的内存足迹.您对分配和垃圾回收的控制量与其他 .NET 语言相同.
  • 我不知道对分布式内存的支持.
  • F# 有非常好的原语来处理平面数据结构，例如数组和列表.例如查看 Array 模块的内容:map、map2、mapi、iter、fold、zip...数组在科学计算中很流行，我猜是因为它们固有的良好的内存局部性.
  • 对于使用 F# 的科学计算包，您可能想看看 Jon Harrop 在做什么.

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