Go はコンパイル時に大きな定数に対する算術演算をどのように処理しますか?

Go における定数の算術演算: 詳しい解説

Go の定数には、精度を気にせずに信じられないほど大きな値に対して算術演算を実行できる機能など、優れた特性があります。結果は最終的にメモリ制限内に収まる必要がありますが、この機能の背後にあるメカニズムは興味深いものです。この記事では、Go が定数ストレージと演算をどのように処理するかについて詳しく説明します。

定数ストレージ

定数は実行時には存在しません。それらの役割はコンパイル時に限定されます。したがって、Go は実行中に任意精度の定数表現を必要としません。コードをコンパイルするときの動作は異なります。

const Huge = 1e1000

この例では、「Huge」はソース コードには存在しますが、コンパイルされたコードには存在しません。実行可能。代わりに、「fmt.Println()」への関数呼び出しが float64 型の値で記録されます。実行可能ファイルには "1e1000" の痕跡は含まれていません。

算術演算

Go 仕様によれば、数値定数の精度は任意ですが、コンパイラには実装の自由があります。それにもかかわらず、最小精度要件は満たされています。

• 整数定数: 256 ビット
• 浮動小数点定数: 256 ビットの仮数、32 ビットの指数

Go は、表現制限が以下の場合にエラー処理によって正確な定数評価を保証します。

任意精度

仕様の任意精度の主張にもかかわらず、実際の実装は必ずしも準拠するとは限りません。ただし、標準ライブラリは、任意の精度で値を表現および操作するための「go/constant」パッケージを提供します。

コンパイル時に、定数演算は任意の精度で実行されますが、結果は含める前に有限型に変換する必要があります。実行可能ファイル内にあります。この変換が不可能な場合、コンパイル時エラーが発生します。

実装

「go/constant」パッケージは、任意の精度を得るために「math/big」パッケージに依存しています。 "math/big" は大きな数値をスライス内の桁として保存します。各桁は広大な数値範囲の値を表します。

概要

Go の定数は、コンパイル中に任意精度のファサードを提供します。 。内部的には、コンパイラーは最小精度要件への準拠を保証します。実行可能コードは有限精度型で動作しますが、定数演算は任意の精度で実行されます。 「go/constant」パッケージを使用すると、開発者は言語レベルで任意の精度で値を処理できるようになり、柔軟性が向上し、数学的計算が容易になります。

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