编译器优化的功能代码比命令代码执行得更好的示例

Question

[无副作用，referentially transparent功能编程的承诺之一是可以广泛优化此类代码。引用Wikipedia：

数据的不可变性在很多情况下，通过允许编译器做出以命令式语言进行的不安全假设，从而[[增加内联扩展的机会，可以提高执行效率。

[我想看看通过生成更好的优化代码，功能语言编译器胜过命令式编译器的示例。

Edit：我试图给出一个特定的场景，但是显然这不是一个好主意。因此，我将尝试以另一种方式进行解释。

程序员将想法（算法）翻译成机器可以理解的语言。同时，翻译的最重要方面之一就是人类也可以理解所生成的代码。不幸的是，在许多情况下要进行权衡：简洁易读的代码性能低下，需要手动优化。这很容易出错，很耗时，并且使代码的可读性降低（甚至完全不可读）。

功能语言的基础，例如不变性和引用透明性，使编译器可以执行广泛的优化，从而可以代替手动的代码优化，并使程序员摆脱这种取舍。我正在寻找想法（算法）及其实现的示例，例如：

（功能性）实现非常接近最初的想法，并且易于理解，
1. 它已被语言的编译器广泛优化，并且
2. 很难（或不可能）以命令式语言编写类似高效的代码，而无需进行手动优化来降低其简洁性和可读性。

我很抱歉，不过我希望这个主意很清楚。我不想对答案进行不必要的限制。如果有人知道如何更好地表达它，我愿意提出建议。

我的兴趣不只是理论上的。我想用这样的例子（除其他外）来激发学生对函数式编程产生兴趣。

起初，我对评论中建议的一些示例不满意。再次考虑后，我将我的异议带回去，这些都是很好的例子。请随时将其扩展为完整答案，以便人们可以对其进行评论和投票。

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（这类示例中的一类最有可能是并行化的代码，可以利用多个CPU内核。通常在功能语言中，可以很容易地做到这一点，而无需牺牲代码的简单性（例如在Haskell中，在适当的位置添加par or pseq）我也对此类示例感兴趣，但对其他非并行示例也很感兴趣。）

Answer 1

在某些情况下，在纯上下文中，相同的算法会更好地进行优化。具体来说，par允许由一系列循环组成的算法，这些循环的形式可能多种多样：映射，过滤器，折叠，展开将组成单个循环。

Answer 2

[Geoff Continental，Simon Peyton Jones，Simon Marlow，Roman Leshchinskiy（提交给ICFP 2013）的最新论文pseq描述了这样的例子。摘要（其中有趣的部分以粗体显示）：

Answer 3

Answer 4