performance - 如何在 Haskell 中有效地字节交换二进制数据

Question

下面的

byteswap 做了我想要的，但我担心它对于较大的二进制数据 block 来说效率低下。是否有高效的库函数或我可以使用的东西？

{-# LANGUAGE OverloadedStrings #-}

import qualified Data.ByteString as B (ByteString, length, append, cons, foldl)

byteswap :: B.ByteString -> B.ByteString
byteswap = let
  swapper (collector, result) byte = let
    updated = B.cons byte collector
    in if 3 < B.length updated then ("", B.append result updated) else (updated, result)
  in snd . B.foldl swapper ("", "")

main = print $ byteswap "1234abcdXYZ"

打印 4321dcba。

Answer 1

您的代码中较慢的部分是append，它与您生成的字节串的大小成线性关系，因此您的程序至少需要二次方的时间。

相反，您可以使用列表作为中间结构(理想情况下会被融合掉)并一次性打包整个结果:

byteswap :: B.ByteString -> B.ByteString
byteswap xs = B.pack
  [ B.index xs $ i * 4 + j
  | i <- [0 .. B.length xs `quot` 4 - 1]
  , j <- [3,2,1,0]
  ]

这可以在我的机器上 3 秒内完成 1000 万字节。

您可以使用不安全的内部字节串函数来加快速度:

byteswap :: B.ByteString -> B.ByteString
byteswap xs = unsafePackLenBytes (B.length xs `quot` 4 * 4)
  [ unsafeIndex xs $ i * 4 + j
  | i <- [0 .. B.length xs `quot` 4 - 1]
  , j <- [3,2,1,0]
  ]

还有my patch for fusion of unsafePackLenBytes我在 6 毫秒内交换了 1000 万字节。