在Julia语言中，如何重用函数编译？ 在Julia语言中，如何重用函数编译？

Question

我在尝试使用Julia，遇到了一个与编译器/JIT编译方案有关的问题。如果我编写了一个函数，例如：

function f(x) 
  return mapreduce(*,+,x,x)
end

由于这个函数适用于抽象数组，所以在使用前不可能知道其形状，因此无法编译。如果在函数 g 中使用它，该函数的输入应为浮点数数组的数组，如下所示：

function g(y) 
  return mapreduce(f,+,y)
end

或者，另一种选择是

function g2(y) 
  res = 0 
  for x in y 
    res = res + f(x)
  end
  return res 
end 

然后，当我们使用g时，比如说g([[1,2],[3,4]])，最终会调用f函数。假设它首先在[1,2]上被调用，然后被编译和评估。在我看来，由于f([3,4])与f([1,2])具有完全相同的类型，即都是二维数组，因此f将被重用。但是，当我输入@code_llvm(f([1,2]))和@code_llvm(f([3,4]))时，我发现函数名称是不同的（它们有一个共同前缀，类似于julia_f_，后面跟着一个数字）。此外，如果我再次调用@code_llvm(f([1,2]))，我会得到另一个名称。

Julia确实允许g对于每个应用程序重复使用已编译版本的f函数吗？这是否取决于涉及的数组长度；即在g([w1,...,wn])中，每个wi是否都必须具有相同的长度才能重复使用f函数？

- Jonathan Gallagher

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我认为这只是一个打印问题（或者可能是通过@code_llvm查看实现的副作用）。那些内部函数名称并不准确反映Julia在实践中的操作。 - mbauman

这并不能完全回答这个问题，但是它可能有所帮助: https://julialang.org/blog/2020/08/invalidations/#method_invalidation_what_is_it_and_when_does_it_happen - BallpointBen

Answer 1

我对Julia的内部机制不太了解，但也许这可以证明f只被编译一次：

function f(x) 
    mapreduce(*, +, x, x)
end

function g(y) 
    mapreduce(f, +, y)
end

julia> @time g([[1, 2], [3, 4]])
  0.099061 seconds (322.72 k allocations: 19.687 MiB, 99.94% compilation time)
30

julia> @time g([[1, 2], [3, 4]])
  0.000021 seconds (11 allocations: 672 bytes)
30

g 第一次运行时，99.94％的时间用于编译。第二次运行 g 时，0％的时间用于编译。请注意，如果要从 @time 宏获取编译时间，则需要使用 Julia v1.6+。

- Cameron Bieganek