OCaml编译速度和functors

Question

在OCaml中使用functors本质上是在编译时运行代码（在这方面，我认为它们比Java泛型更接近C++模板）。

因此我的问题是：编译器在编译之前是否执行任何优化，或者它直接开始生成代码，或者它尝试在此之前执行任何优化？

这个问题更加实际。很多时候，我使用Map.Make或类似的functor来为给定类型生成map/hashtable等。当我在多个模块中使用它时，我开始感到担忧，因为我认为编译器会多次执行相同的操作（尤其是从脚本语言背景下来看，编译速度成为一个问题）。

那么我需要担心吗？如果我在多个模块中执行Map.Make(MyModule)，编译器能否说“嘿，我刚刚用这个类型编译了这个functor，我可能不需要再次执行它”？

是的，我知道我可以有一个单独的utils模块并在其中运行所有functors，但我通常会避免utils-like-kitchen-sink modules。

- George Karpenkov

Answer 1

你想知道编译器是否能够说“嗨，我刚刚用这个类型编译了这个函数对象，我可能不需要再次编译它吗？”。C ++编译器通常编译模板的方式是这样的。相比之下，ocamlc和ocamlopt的编译方案产生不需要复制的通用代码。OCaml函数对象Map.Make只编译一次，适用于所有可能应用它的模块。当你从Map.Make(String)和Map.Make(Float)调用iter时，执行的是相同的代码。或者当你将Map.Make应用于String的两个不同应用程序时运行iter时，也是如此。

- Pascal Cuoq

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哦，好的，看起来我完全误解了模块系统……但是我非常困惑。 OCaml中的浮点数和整数没有装箱，对吧？同样的代码怎么可能在两个不同的未装箱类型上运行？实际上，在类型擦除的情况下即使是装箱类型，这也是如何做到的呢？ - George Karpenkov

@cheshire OCaml中的浮点数是装箱的。只有浮点数组包含未装箱的浮点数。OCaml中的整数与指针大小相同，并且它们的最低有效位设置为将它们与指针区分开来。因此，这两种不同的int大小使得OCaml代码比Java代码更不可移植，而且这两种大小分别为31位和63位。 - Pascal Cuoq

谢谢！我回去继续阅读了...由于某种原因，我认为OCaml的美妙之处在于它在编译时知道哪个函数使用哪个类型，因此可以为非装箱值生成非常快的代码。 - George Karpenkov

我也很困惑OCaml如何能在性能上击败Java（通常情况下），因为在Java中，从“float”切换到“Float”会导致性能大幅下降，而OCaml始终使用装箱值。 - George Karpenkov

@cheshire 在Java中有很多与性能相悖的地方。但是作为一个喜欢阅读OCaml生成的汇编代码的人（如果你想亲自看到通用代码，我建议使用这种方法），OCaml也会进行许多不必要的浮点数装箱/拆箱，而编译器实现者只是开始消除最明显的问题。无论如何，请注意，OCaml浮点数之所以被装箱，是有原因的，而Java通过在堆栈上放置未装箱的浮点数所获得的好处，必须付出更复杂或保守的垃圾收集器的代价，这可能会导致整体性能损失更大。 - Pascal Cuoq