Was sind die Auswirkungen der Leistung bei der Verwendung von Generika in Go?

Welche Auswirkungen haben die Leistung der Verwendung von Generika in Go?

GO Generics, eingeführt in Go 1.18, um die Wiederverwendbarkeit der Code zu verbessern, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Die Leistungsauswirkungen sind im Allgemeinen minimal und in den meisten Anwendungen häufig vernachlässigbar. Im Gegensatz zu einigen Sprachen, in denen Generika Runtime Overhead durch Box- oder virtuelle Funktionsaufrufe einführen, werden die Generika von GO unter Verwendung einer Technik implementiert, die als monomorphisierung

namens

monomorphisierung implementiert wird. Diese spezielle Version wird dann zusammengestellt und optimiert, als ob sie speziell für diese Typen geschrieben worden wäre. Für den generierten Code sind keine Laufzeit -Polymorphismus oder Typprüfungen beteiligt, wodurch die mit diesen Mechanismen verbundenen Leistungsstrafen vermieden werden.

Es gibt jedoch subtile Nuancen. Wenn eine generische Funktion viele verschiedene Typen verwendet, kann die resultierende Binärdatei aufgrund der Verbreitung spezialisierter Versionen größer werden. Diese Zunahme der binären Größe kann zu etwas längeren Ladezeiten führen, obwohl dieser Effekt im Allgemeinen gering ist, es sei denn, Sie haben es mit einer Vielzahl von generischen Instantien zu tun. Die nachstehend erörterte Erhöhung der Kompilierungszeit ist ebenfalls ein verwandter Faktor, der berücksichtigt werden muss. In den allermeisten Fällen überwiegt der Leistungsvorteil des Schreibens sauberer, wiederverwendbarerer Code mit Generika bei weitem alle potenziellen Nachteile. Der Monomorphisierungsprozess erfordert, dass der Compiler mehrere spezialisierte Versionen des generischen Codes generiert, und diese Generation fügt die Workload der Gesamtkompilierung hinzu. Je generischerer Funktionen und Typen Sie verwenden, und je vielfältiger die konkreten Typen, mit denen sie verwendet werden, desto länger dauert der Kompilierungsprozess. Für größere Projekte mit umfassender Generika ist jedoch eine spürbare Zunahme der Kompilierungszeit möglich. Der Anstieg ist nicht unbedingt linear; Eine kleine Ergänzung zum generischen Code erhöht möglicherweise nicht signifikant die Kompilierungszeit, aber eine große Ergänzung könnte zu einem erheblichen Anstieg führen. Die Optimierungsstrategien des Compiler spielen ebenfalls eine Rolle, da diese die Zeit beeinflussen können, die für die Generierung und Optimierung des monomorphisierten Codes benötigt wird. Effiziente Codierungspraktiken, z. B. die Minimierung der Anzahl der generischen Instantiationen und die Vermeidung unnötiger Komplexität in generischen Funktionen, kann dazu beitragen, diese erhöhte Kompilierungszeit zu mildern.

bieten Generika in Go einen Leistungsvorteil gegenüber der Verwendung von Schnittstellen in bestimmten Szenarien? Schnittstellen in GO führen Runtime Overhead aufgrund von Schnittstellenprüfungen und Methodenversand über Schnittstellentabellen ein. Generika eliminiert mit ihrer Monomorphisierung diesen Laufzeitaufwand.

Betrachten Sie eine Funktion, die auf einer Sammlung von Zahlen arbeitet. Unter Verwendung von Schnittstellen definieren Sie wahrscheinlich eine Schnittstelle mit einer Methode (z. B.

) und diese Schnittstelle für verschiedene numerische Typen (int, float64 usw.) implementieren. Jeder Aufruf der Funktion umfasst eine Laufzeitprüfung, um den Betontyp zu bestimmen und dann die entsprechende Methode zu versehen. Der Compiler generiert eine bestimmte Version der Funktion für jeden numerischen Typ, mit dem er verwendet wird. Der resultierende Code ist effektiv so effizient, als hätten Sie für jeden Typ eine separate Funktion geschrieben. Dieser Unterschied wird mit zunehmender Anzahl von Operationen innerhalb der Funktion erheblicher. Für leistungskritische Code, das zahlreiche Operationen auf einer bestimmten Reihe von Typen betrifft, kann Generika im Vergleich zur Verwendung von Schnittstellen einen bemerkenswerten Leistungsschub bieten. gebraucht. Einige Codierungspraktiken können jedoch zu einer besseren oder schlechteren Leistung führen:

Value() int

potenziell ineffizient:

übermäßige generische Instantiationen:

Die gleiche generische Funktion mit einer sehr großen Anzahl unterschiedlicher Typ -Kombinationen kann zu einer signifikanten Erhöhung der Binärgrößen und der potentiell langsameren Belastungszeiten führen. Einschränkungen:

Übermäßig komplexe Einschränkungen können es dem Compiler erschweren, den generierten Code zu optimieren, was möglicherweise zu einer weniger effizienten Ausgabe führt. Manchmal sind einfachere, typspezifische Funktionen effizienter.

• einfache, gut definierte Einschränkungen: Mit klaren und kurzen Einschränkungen können der Compiler effizientere monomorphisierte Code erzeugt. Unnötige Typ Behauptungen innerhalb generischer Funktionen:
minimieren Sie den Laufzeittyp in allgemeinen Funktionen, um die Effizienz der Monomorphisierung aufrechtzuerhalten. Schreiben Sie klare, prägnante und gezielte generische Code und vermeiden Sie unnötige Komplexität, um die Leistung zu maximieren.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWas sind die Auswirkungen der Leistung bei der Verwendung von Generika in Go?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!