详解F#版本的CodeTimer方法实现

对于F#这个微软的新丁，很多人并不熟悉。很多开发人员知道函数式编程方面Scala可以算一个，但是不知道F#中CodeTimer妙用。本文借用作者的文章，希望能让大家对F#有更深刻的了解。

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#T#

CodeTimer很好用，自从在今年三月在.NET技术大会上看到Jeffrey Richter用类似的东西之后，我就自己写了一个。不过，当时是用C#写的，现在我需要在F#里做相同的事情就不那么方便了。当然，F#与.NET本是无缝集成，因此C#写的CodeTimer也应该可以被F#使用。不过，我平时在使用CodeTimer时并不是通过程序集引用，而是使用代码复制的方式，因此如果有个F#版本那么应该使用起来更加方便。

代码如下：

 
 
 
 

  
  
  
  
#light 
  
  
  
  
module CodeTimer 
  
  
  
  
open System 
  
  
  
  
open System.Diagnostics 
  
  
  
  
open System.Threading 
  
  
  
  
open System.Runtime.InteropServices 
  
  
  
  

  
  
  
  
[] 
  
  
  
  
extern int QueryThreadCycleTime(IntPtr threadHandle, uint64* cycleTime) 
  
  
  
  

  
  
  
  
[] 
  
  
  
  
extern IntPtr GetCurrentThread(); 
  
  
  
  

  
  
  
  
let private getCycleCount() =  
  
  
  
  
    let mutable cycle = 0UL 
  
  
  
  
    let threadHandle = GetCurrentThread() 
  
  
  
  
    QueryThreadCycleTime(threadHandle, &&cycle) |> ignore 
  
  
  
  
    cycle 
  
  
  
  

  
  
  
  
let time name iteration action = 
  
  
  
  

  
  
  
  
    if (String.IsNullOrEmpty(name)) then ignore 0 else
  
  
  
  

  
  
  
  
    // keep current color 
  
  
  
  
    let currentForeColor = Console.ForegroundColor 
  
  
  
  
    Console.ForegroundColor <- ConsoleColor.Yellow 
  
  
  
  
    printfn "%s" name 
  
  
  
  

  
  
  
  
    // keep current gc count 
  
  
  
  
    GC.Collect(GC.MaxGeneration, GCCollectionMode.Forced); 
  
  
  
  
    let gcCounts = 
  
  
  
  
        [0 .. GC.MaxGeneration] 
  
  
  
  
        |> List.map (fun i -> (i, GC.CollectionCount(i))) 
  
  
  
  
        |> List.fold (fun acc i -> i :: acc) [] 
  
  
  
  
        |> List.rev 
  
  
  
  

  
  
  
  
    // keep cycle count and start watch 
  
  
  
  
    let threadPtr = GetCurrentThread() 
  
  
  
  
    let cycle = getCycleCount() 
  
  
  
  
    let watch = Stopwatch.StartNew() 
  
  
  
  
     
  
  
  
  
    // run 
  
  
  
  
    for i = 1 to iteration do action(); 
  
  
  
  
     
  
  
  
  
    let cycleUsed = getCycleCount() - cycle 
  
  
  
  
    watch.Stop() 
  
  
  
  

  
  
  
  
    // restore the color 
  
  
  
  
    Console.ForegroundColor <- currentForeColor; 
  
  
  
  

  
  
  
  
    // print 
  
  
  
  
    watch.ElapsedMilliseconds.ToString("N0") |> printfn "\tTime Elapsed:\t%sms"
  
  
  
  
    cycle.ToString("N0") |> printfn "\tCPU Cycles:\t%s"
  
  
  
  
    gcCounts |> List.iter (fun (i, c) ->  
  
  
  
  
        printfn "\tGen%i:\t\t%i" i (GC.CollectionCount(i) - c)) 
  
  
  
  

  
  
  
  
    printfn ""
  
  
  
  

  
  
  
  
let initialize() = 
  
  
  
  
    Process.GetCurrentProcess().PriorityClass <- ProcessPriorityClass.High 
  
  
  
  
    Thread.CurrentThread.Priority <- ThreadPriority.Highest 
  
  
  
  
    time "" 0 (fun() -> ignore 0)
 
 
 
 

结果是：

   
   
   
   

    
    
    
    
Wait 
    
    
    
    
        Time Elapsed:   684ms 
    
    
    
    
        CPU Cycles:     372,709,908 
    
    
    
    
        Gen0:           0 
    
    
    
    
        Gen1:           0 
    
    
    
    
        Gen2:           0
   
   
   
   
与C#版本的CodeTimer相比，第一版的F# CodeTimer少算了CPU使用周期的消耗——不是我不想，而是遇到了问题。我当时这样引入P/Invoke的签名：
  
  
  
  

   
   
   
   
open System.Runtime.InteropServices 
   
   
   
   
[("kernel32.dll")>] 

   
   
   
   
extern int QueryThreadCycleTime(IntPtr threadHandle, uint32* cycleTime) 
   
   
   
   
[("kernel32.dll")>] 

   
   
   
   
extern IntPtr GetCurrentThread();
  
  
  
  
F#在P/Invoke签名中使用*来标记out参数，但是在自定义方法时使用的是byref，这点与C#不同，后者都是使用ref。这个引入看似没有问题，而且普通调用也能得到正常结果：
   
   
   
   

    
    
    
    
[] 
    
    
    
    
let main args = 
    
    
    
    

    
    
    
    
    let mutable cycle = 0u
    
    
    
    
    let threadHandle = CodeTimer.GetCurrentThread() 
    
    
    
    
    CodeTimer.QueryThreadCycleTime(threadHandle, &&cycle) |> ignore 
    
    
    
    

    
    
    
    
    Console.ReadLine() |> ignore 
    
    
    
    
    0
   
   
   
   
但是，一旦我把它加为CodeTimer的一个方法，如getCycleCount：
  
  
  
  

   
   
   
   
let getCycleCount() =  
   
   
   
   
    let mutable cycle = 0u 
   
   
   
   
    let threadHandle = GetCurrentThread() 
   
   
   
   
    QueryThreadCycleTime(threadHandle, &&cycle) |> ignore 
   
   
   
   
    cycle
  
  
  
  
这样调用的时候就会抛出异常：
后经alonesail同学指出，引入QueryThreadCycleTime的时候，第二个参数应该是64位而不是32位无符号整数——我将PULONG64看作PULONG了。改成uint64便没有问题了。
链接：http://www.cnblogs.com/JeffreyZhao/archive/2009/11/13/fsharp-codetimer.html
            

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