Современные компиляторы очень хорошо умеют оптимизировать код. Они удаляют никогда не выполняющиеся условные переходы, вычисляют константные выражения, избавляются от бессмысленных арифметических действий (умножение на 1, сложение с 0). Они оперируют данными, известными на момент компиляции.
В момент выполнения информации об обрабатываемых данных гораздо больше. На её основании можно выполнить дополнительные оптимизации и ускорить работу программы.
Оптимизированный для частного случая алгоритм всегда работает быстрее универсального (по крайней мере, не медленнее).
Что если для каждого набора входных данных генерировать оптимальный для обработки этих данных алгоритм?
Очевидно, часть времени выполнения уйдёт на оптимизацию, но если оптимизированный код выполняется часто, затраты окупятся с лихвой.
Как же технически это сделать? Довольно просто — в программу включается мини-компилятор, генерирующий необходимый код. Идея не нова, технология называется “компиляция времени исполнения” или JIT-компиляция. Ключевую роль JIT-компиляция играет в виртуальных машинах и интерпретаторах языков программирования. Часто используемые участки кода (или байт-кода) преобразуются в машинные команды, что позволяет сильно повысить производительность.
Java, Python, C#, JavaScript, Flash ActionScript — неполный (совсем неполный) список языков, в которых это используется. Я предлагаю решить конкретную задачу с использованием этой технологии и посмотреть, что получится.
Читать полностью »
Рубрика «компилятор» - 5
Генерация кода во время исполнения или «Пишем свой JIT-компилятор»
2015-04-03 в 9:10, admin, рубрики: C, jit, JIT-компилятор, интерпретатор, компилятор, Компиляторы, ПрограммированиеРазработка модульной системы программирования
2015-01-14 в 14:27, admin, рубрики: api, C#., c++, графика, движок, компилятор, Компиляторы, системное программирование, среда разработки Создание собственного языка программирования — желание многих программистов. Сейчас данная задача несложно выполнима. Дело в том, что преподавание программирования в физико-математических СУЗах имеет высокий уровень. Не могу не отметить методику И. Р. Дединского и его графическую библиотеку TXLib(The Dump Artist Lobrary). Она имеет сугубый минимализм и подтолкновение человека на do-it-yourself.
Читать полностью »
Анонс новых возможностей Typescript 1.4
2014-12-05 в 10:42, admin, рубрики: compiler, javascript, TypeScript, Visual Studio, Веб-разработка, компилятор, ПрограммированиеВыпустив версию Typescript 1.3, мы сфокусировались на усовершенствовании системы типов и добавлении функционала ECMAScript 6 в TypeScript. Давайте рассмотрим некоторые новые возможности, которыми вы сможете пользоваться в новой версии.
Все описанные в статье вещи уже реализованы в мастер-ветке нашего репозитория на Github — вы можете выкачать ее и попробовать их уже сейчас.
Новые возможности позволяют более аккуратно и легко работать с переменными, которые имеют различный тип во время исполнения. Они сокращают количество мест, где нужно явно указывать тип, проверять его или использовать тип any
. Авторы типизирующих файлов (.d.ts
) могут также использовать эти возможности для описания внешних библиотек. Те, кто следят за развитием компилятора, могли заметить, что мы сами тоже ими пользуемся.Читать полностью »
Выразительный JavaScript: Проект: язык программирования
2014-11-14 в 21:33, admin, рубрики: javascript, интерпретатор, компилятор, Программирование, язык программированияСодержание
- Введение
- Величины, типы и операторы
- Структура программ
- Функции
- Структуры данных: объекты и массивы
- Функции высшего порядка
- Тайная жизнь объектов
- Проект: электронная жизнь
- Поиск и обработка ошибок
- Регулярные выражения
- Модули
- Проект: язык программирования
- JavaScript и браузер
- Document Object Model
- Обработка событий
- Проект: игра-платформер
- Рисуем на Canvas
- HTTP
- Формы и поля ввода
- Проект: Paint
- Node.js
- Проект: веб-сайт по обмену умениями
- Песочница для кода
То, что проверяет и определяет смысл выражений в языке программирования, является в свою очередь просто программой.
Хэл Абельсон и Жеральд Сасман, «Структура и интерпретация компьютерных программ».
Когда учение спросил учителя о природе цикла Данных и Контроля, Юань-Ма ответил: «Подумай о компиляторе, компилирующем самого себя».
Мастер Юань-Ма, «Книга программирования»
Создать свой язык программирования удивительно легко (пока вы не ставите запредельных целей) и довольно поучительно.
Главное, что я хочу продемонстрировать в этой главе – в построении языка нет никакой магии. Мне часто казалось, что некоторые человеческие изобретения настолько сложны и заумны, что мне их никогда не понять. Однако после небольшого самообразования и ковыряния такие штуки часто оказываются довольно обыденными.
Мы построим язык программирования Egg (Яйцо). Он будет небольшим, простым, но достаточно мощным для выражения любых расчётов. Он также будет осуществлять простые абстракции, основанные на функциях.
Читать полностью »
С момента анонса языка Swift скорость была ключевым элементом маркетинга. Еще бы – она упоминается в самом названии языка (swift, англ. — «быстрый»). Было заявлено, что он быстрее динамических языков наподобие Python и Javascript, потенциально быстрее Objective C, а в некоторых случаях даже быстрее, чем C! Но как именно они это сделали?
Спекуляции
Несмотря на то, что сам язык предоставляет огромные возможности для оптимизации, у нынешней версии компилятора с этим не все в порядке, и получить хоть какие-то успехи в тестах производительности стоило мне немало сил. В основном это происходит из-за того, что компилятор генерирует массу излишних действий retain-release. Думаю, что это быстро поправят в следующих версиях, но пока мне придется говорить о том, благодаря чему Swift может быть потенциально быстрее Objective C в будущем.
Более быстрая диспетчеризация методов
Как известно, каждый раз, когда мы вызываем метод в Objective C, компилятор транслирует его в вызов функции objc_msgSend
, которая занимается поиском и вызовом нужного метода в рантайме. Она получает селектор метода и объект, в таблицах методов которого производится поиск непосредственного куска кода, который будет обрабатывать этот вызов. Функция работает очень быстро, но зачастую делает куда больше работы, чем действительно нужно.
Передача сообщений удобна тем, что компилятор не делает никаких предположений относительно того, какой объект попадется ему в рантайме. Это может быть экземпляр типа выражения, дочерний класс, или вообще абсолютно другой класс. Компилятор можно обмануть, и все будет работать как положено.
С другой стороны, в 99.999% случаев вы не будете врать компилятору. Когда объект объявлен как NSView *
, это либо непосредственно NSView
, либо дочерний класс. Динамическая диспетчеризация необходима, а вот настоящая пересылка сообщений практически не нужна, но природа Objective C заставляет всегда использовать самый «дорогой» вид вызовов.
Читать полностью »
Harbour — новое лицо xBase family
2013-10-22 в 16:48, admin, рубрики: dbms, open source, байт-код, компилятор, Компиляторы, кроссплатформенная разработка, Программирование, СУБД, метки: dbms, open source, байт-код, компилятор, кроссплатформенная разработка, СУБДДля справки: xBase — семейство систем программирования, СУБД, берущих начало с dBase (1980 г.). Их объединяет общий язык программирования ( естественно, с вариациями, присущими конкретной реализации ) и встроенные в этот язык средства доступа к реляционным базам данных формата DBF. Собственно, dBase начинался как СУБД с языком, предназначеннным для обслуживания баз данных. Это процедурный язык программирования, он относится к группе интерпретируемых языков и обладает многими, если не всеми, их родовыми чертами, такими, например, как динамическая типизация.
Clipper, непосредственный предшественник Harbour, был создан в 1985 г. с целью повышения производительности dBase III. Для этого исходный код программы преобразовывался на стадии компиляции в байт-код, который встраивался в исполнямый файл вместе с виртуальной машиной, предназначенной для исполнения этого байт-кода. Таким образом, Clipper давал на выходе автономный exe файл, не требующий для своего запуска и выполнения внешнего интерпретатора, как в случае dBase или FoxBase ( другой популярный xBase продукт ).Читать полностью »
Компилятор языка программирования MiniJava
2013-08-28 в 19:16, admin, рубрики: .net, antlr, компилятор, Компиляторы, метки: .net, antlr, c++, компиляторКак в сравнительно короткие сроки написать компилятор какого-либо языка программирования. Для этого следует воспользоваться средствами разработки, автоматизирующие процесс. Я хотел бы рассказать о том, как я писал компилятор языка программирования MiniJava под платформу .NET Framework.
Весь процесс написания компилятора в целом отображён на следующем изображении. На вход подаётся файл с исходным кодом на языке программирования MiniJava. Выходом является PE-файл для выполнения средой CLR.
Далее я хотел бы сконцентрироваться на практической части описания.
Читать полностью »
Assembler для Brainfuck
2013-06-09 в 12:54, admin, рубрики: Brainfuck, compiler, ruby, translator, ассемблер, брейнфак, компилятор, компиляция, ненормальное программирование, Песочница, руби, трансляция, метки: brainfuck, compiler, ruby, translator, ассемблер, брейнфак, компилятор, компиляция, руби, трансляция Одним холодным майским днем от скуки решил я таки приступить к изучению этого удивительного языка — Brainfuck'a.
Его интерпретаторы публиковали на Хабре уже очень много раз.
Но мне хотолось изучить поглубже сам язык и алгоритмы на нем, а не писать очередной интерпретатор. Поэтому было решено сделать из мухи слона компилятор какого-нибудь высокоуровневого языка в brainfuck.
Однако очень быстро начался реальный brainfuck: отсутствие оператора if, отсутствие произвольного доступа к ячейкам и куча других проблем сразу свалилась на меня. Пришлось повременить с высокоуровневым языком и сделать для начала ассемблер, в который и будет компилироваться высокоуровневый язык.
О реализации ассемблера под катом.
Читать полностью »
Вася в роли компилятора
2013-03-30 в 18:27, admin, рубрики: компилятор, Песочница, рассказы, Совершенный код, метки: компилятор, рассказы, совершенный код Василий Викторович (далее просто Вася) работал в конторе уже третий год. Программист по образованию, он был на хорошем счету у директора Александра Ивановича, тот нисколько не сомневался в его профессиональных навыках и готов был доверить ему любую важную задачу. Директор часто набирал новых сотрудников в помощь Васе, но все они подолгу не задерживались — Вася жаловался, что, мол, плохие с них программисты, работать не хотят, пишут код, в котором сам чёрт ногу сломит, к тому же пичкают повсюду своё ООП и паттерны.
— Вася, так может ты сам поработаешь? Уже десять человек уволили… Понимаю, специалистов в наше время не сыскать, понимаю, одному работать трудно, но может всё-таки попробуешь, а?
— Иваныч, я бы с радостью, но кто тогда мелкими делами будет заниматься? Я пишу важнейшие вещи, а отвлекаться на пустяки всегда очень трудно. Найди мне хорошего человека, Иваныч! Я верю, однажды попадётся тот самый, который сможет работать как я, а то и лучше!
— Да что ты, Вася, я уже убедился — лучше тебя никого мне не найти. Я постараюсь, Вась, постараюсь!
Директор похлопал его по плечу и вышел из кабинета. А Вася нажал Alt+Tab и продолжил читать ленту.
Читать полностью »
Язык программирования o42a
2012-11-04 в 9:45, admin, рубрики: LLVM, компилятор, Песочница, язык программирования, метки: LLVM, компилятор, язык программированияЯ не люблю программировать. Мне нужен результат.
Понятно, что любой «результат» в программировании — промежуточный. За ним следует сопровождение, исправление ошибок, развитие, а, следовательно, работа с уже написанным кодом. Поэтому результат включает в себя не только работающую программу, но и её исходный код, сопровождение которого будет тем дороже, чем меньше он будет к этому пригоден, или, попросту, чем больше в этом коде насвинячили.
Но главное — чтоб заработало. И чем раньше — тем лучше.
Всё, что отделяет задумку от результата — это программирование, суть которого — это изложение мыслей, логики решения поставленной задачи — в представлении, доступном для машинной обработки.
Так вот. Современные языки программирования мешают излагать мысли, обременяя множеством деталей, не относящихся к решаемой задаче, и требующихся лишь для того, чтобы до транслятора языка «дошло». И речь даже не о синтаксисе, хотя многие, особенно компилируемые, языки чрезмерно многословны. Речь, прежде всего, о языковых сущностях, что и есть те «термины», в которых должно изъясняться. Эти сущности — например функции, переменные, классы, методы, пакеты, пространства имён, обобщения, шаблоны — слишком узкие, специализированные, предназначенные больше для машинного представления, нежели для человеческого понимания. Они заставляют переводить мысли на их язык. Это не сложно, конечно. Но это совершенно не относится к решаемой задаче. Выбор подходящих языковых сущностей и перевод на них отвлекают от задачи, снижают концентрацию и, следовательно, снижают эффективность разработки. И, я подозреваю, существенным образом. Понимание же сути в процессе чтения такого кода ещё более затруднительно, что также не лучшим образом влияет на производительность труда, особенно при командной разработке.
Проблема современных языков программирования в том, что они заставляют программиста приспосабливаться к машине или к теориям, на которых они основаны, вместо того, чтобы самим приспосабливаться под программиста. И то, что математические теории строги, железо — железное, а удобство программиста — субъективно, не означает, что не надо даже пытаться.
Основная идея o42a — автоматизировать труд программиста. И достигается это путём радикального сокращения видов языковых сущностей до одного-единственного, способного непосредственно заменить их все. Задача же эффективного машинного представления такой сущности целиком ложится на компилятор.