資源最佳化程式

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說明

內聯是一種局部評估的形式 [1]。

程式

程式必須要使用 [Metalua 0.5]（開發分支）。

程式包含下列檔案

• [dmlib/sourceoptimizer.mlua] - 函式庫模組（用 Metalua 編寫）
• [sourceoptimize.lua] - 指令列公用程式
• [test_sourceoptimizer.lua] - 測試套件

快速入門

Download tar file from http://github.com/fab13n/metalua/tree/0.5-branch .

tar xzvf fab13n-metalua-28e8e1037ab33d96c123667f4c3fc94b5aca83bc.tar.gz
mv fab13n-metalua-28e8e1037ab33d96c123667f4c3fc94b5aca83bc metalua
cd metalua && make

Download sourceoptimizer.mlua and place in metalua/build/lib/dmlib .
Download sourceoptimize.lua and place in metalua/ .
Download fib.lua example and place in metalua/ .

./build/bin/metalua sourceoptimize.lua fib.lua
# or
./build/bin/metalua sourceoptimize.lua fib.lua  | lua -

範例

以下是基礎範例

-- input:
local y=-1
local function square(x) return x*x end
local function g(x) return x >= 0 and square(square(x))+1 or 1 end
while (function() y = g(y)^(1/4) return y < 2 end)() do
  print(y)
end

-- output:
local y = - 1
while 1 do
   local __v13x = y
   local __v10 = 0 <= __v13x
   if __v10 then
      local __v12x = __v13x
      local __v14x = __v12x * __v12x
      __v10 = __v14x * __v14x + 1
   end
   local __v11 = __v10
   if not __v11 then
      __v11 = 1
   end
   y = __v11 ^ (1 / 4)
   if not (y < 2) then
      break
   end
   print (y)
end

以下是內聯幾個 Lua 範例的狀況（函式名稱前需要加上「local」，這是內聯所需要的）

• [fib.lua] [fib-out.lua]
• [sort.lua] [sort-out.lua]
• [bisect.lua] [bisect-out.lua]
• [sieve.lua] [sieve-out.lua]
• [license.html]

功能說明

程式可以內聯立即評估的匿名函式

x=(function(x) return x*x end)(y())
--> local __v1x=y() x=__v1x*__v1x

以及「常數」的局部函式（函式變數從未修改）

local function square(x) return x*x end; x=square(y())
--> local __v1x=y() x=__v1x*__v1x

程式可以刪除非必要函式，例如已完全內聯的函式（如上述範例）。程式可以正確地將表示式轉換為敘述

x = y or (function(x)z=1 return x*x end)(w)
--> local __v2=y if not __v2 then local __v1x=w z=1 __v2=__v1x*__v1x end x=__v2

if (function()x=x+1 return x end)() then f()
elseif (function()y=y+1 return y end)() then g()
else h() end
--> x=x+1 if x then f()else y=y+1 if y then g()else h()end end

使用 setfenv 和具有除錯函式庫的堆疊層級的函式可能無法正確地內聯。此問題可能會發生在存取任何全域變數時

local function f() local _ = x end
f()

理論上我們不應該內聯上述函式，因為存取全域變數 x「可能會」在全域環境中觸發元表，這可能會反過來變更 f 的環境，因此內聯 f 將會變更呼叫 f 的呼叫者環境。（LuaFiveTwo 中的環境將不再是個問題，但某些除錯函式仍會使用堆疊層級。）理想情況下，翻譯器應該擴充支援存在 Lua 註解中的指令，這些指令會定義我們想內聯的積極度

--!inline
local function f() local _ = x end
f()

它可以以每個函式為基礎，也可以在檔案中使用更全域的預設設定。（請參閱 LuaFish 中的 luaanalyze，以了解建議的語法設計。）

請參閱 sourceoptimizer.mlua 的原始碼以了解詳細資訊。

限制

警告：在特定情況下可能無法正常運作，例如內聯函式使用 setfenv 或使用堆疊層級的除錯函式（請見上述說明）。LuaFiveTwo 會提升 getfenv/setfenv 問題的影響。

可能的應用

• 避免手動內聯函式以進行最佳化 (OptimisationTips)。
• 重構
• 在傳送至 LuaToCee 之前最佳化程式碼。
• 從來源預處理器最佳化自動產生的 Lua 程式碼，包括 MetaLua 和權杖過濾器。(使用原生 Lua 位元組程式碼產生器延伸 Metalua `Stat 節點？)
• LuaJIT 2.x 是否有做類似的行為？ LuaList:2009-02/msg00411.html

可能的延伸

• 用 "local __t=t; for i=1,#__t do local v=__t[i]" 取代 "for i,v in ipairs(t) do" (通常效率較高)。僅在檔案中未重新定義 `ipairs` 時執行。但允許 "local ipairs = ipairs"。
• 移除無用程式碼，例如 "if false then ... end"
• 加入選項以保留行號，降低對除錯資訊的影響。 LuaList:2010-06/msg00311.html

作者

DavidManura