Fonksiyonel programlama dillerinin derleme zamanı optimizasyonu için daha fazla fırsatı var mı?

"Gerçek Dünya için Fonksiyonel Programlama" kitabını okuyordum. Zorunlu ve fonksiyonel programlama dilleri arasındaki karşılaştırma ile başladı. Ve fonksiyonel programlamadaki 'değerler' ve 'ifadelerin' zorunlu programlamanın 'değişkenler' ve 'işlevler' den ne kadar farklı olduğunu belirtti. Tartışmadan bir çeşit fikir geliştirdim -

İşlevsel programlama dilleri, derleme zamanı optimizasyonunu zorunlu olan meslektaşlarına göre daha fazla fırsata sahiptir.

Bu doğru mu?

Fonksiyonel programlama dilleri çok daha fazla zaman optimizasyonu yapar. Sebeplerden biri saflıktır - eşzamanlılık önemsizdir çünkü devlet yoktur. Böylece derleyici iki dal alabilir ve programın davranışını değiştirmeden kolayca birleştirebilir.

Aynı zamanda, durum olmadan hesaplanabilen herhangi bir şey (yani haskell'de monadik olmayan herhangi bir şey) derleyici tarafından önceden hesaplanabilir, ancak bu tür hesaplamalar pahalı olabilir ve bu nedenle muhtemelen sadece kısmen yapılabilir.

Ayrıca, hesaplama gerektirmeyen her şey programdan tamamen optimize edilebilir.

Prensipte, fonksiyonel diller için zorunlu meslektaşlarına göre daha derleme zamanı optimizasyon olasılıklarının olması muhtemelen doğrudur.

Daha ilginç olan şu ki, eğer mevcut derleyicilere gerçekten uygulanmışlarsa ve bu optimizasyonların pratikte ne kadar alakalı olduğu (yani, önceden tahmin edilebilir bir derleyici ayarlarıyla, bir üretim ortamında deyimsel 'gerçek hayat (TM)' kodunun nihai performansı).

Örneğin, meşhur Bilgisayar Dili Deneyleri Oyunu için Haskell gönderimleri (olması gerektiği kadar kötü - ama şu anda - orada önemli ölçüde daha iyi bir şey olduğu gibi değil) önemli miktarda zaman harcadığı izlenimi veriyor. "olası derleyici optimizasyonları" iddiasıyla karşılaşan manuel optimizasyonlar, insert some property about FP languages hereoptimizasyonların (şu anda en azından) ilgili bir gerçeklikten daha teorik bir olasılık gibi görünmesini sağlar.

Bu noktada yanlış kanıtlanmış olmaktan memnuniyet duyarım.

Fonksiyonel tarzda, değerlerin bir programdan akışı çok, çok görünür (hem derleyici hem de programcı için). Bu, derleyiciye değerleri nerede saklayacağına, ne kadar süre saklayacağına vb. Karar vermek için çok fazla boşluk sağlar.

Zorunlu bir dilde, derleyici programcıya çoğu değişkenin bellekteki belirli bir yaşam süresi boyunca kalan gerçek konumlara karşılık geldiği bir model vaat eder. Potansiyel olarak, herhangi bir ifade bu konumların herhangi birinden okuyabilir (veya bunlara yazabilir!), Bu nedenle derleyici bellek konumlarını yalnızca kayıt tahsisi ile değiştirebilir, iki değişkeni tek bir depolama konumuna birleştirebilir veya nerede özenli bir analiz yaptıktan sonra benzer optimizasyonlar gerçekleştirebilir başka programda bu değişkene başvurulabilir.

Şimdi iki uyarı var:

• Programlama dili topluluğu, son elli yıl boyunca bu analizi yapmak için akıllı yollar geliştirmek için çok çaba harcadı (boşa harcadı?) . Kayıt renklendirme gibi bilinen hileler vardır ve çoğu zaman daha kolay vakalardan bazılarını elde etmek için; ancak bu, büyük, yavaş derleyiciler ve sonuçta ortaya çıkan kodun kalitesi için sürekli bir derleme karmaşıklığı dengesi sağlar
• Aynı zamanda, çoğu işlevsel programlama dili de tamamen işlevsel değildir; G / Ç'ye yanıt vermek gibi programların gerçekten yapması gereken pek çok şey doğal olarak işlevsel değildir, bu nedenle hiçbir derleyici bu hilelerden tamamen özgür olamaz ve hiçbir dil onlardan tamamen kaçınmaz - hatta biraz da Haskell bile benim zevkime göre saf (Kilometre Değişebilir) kodunuzun yalnızca işlevsel olmayan kısımlarını kontrol edebilir ve duvardan çıkarabilir, onlardan tamamen kaçınamazsınız.

Ancak genel soruyu cevaplamak için, evet, fonksiyonel bir paradigma derleyiciye zorunlu bir ortamda olmadığını optimize etmek için çok fazla özgürlük verir.