各位听众，大家好！ 今天咱们来聊聊 JavaScript 引擎里那些“暗箱操作”——JIT 编译器的优化策略，特别是那些听起来玄乎，但实际上很有趣的技术：去优化、逃逸分析和死代码消除。准备好了吗？咱们开始！ 开场白：JavaScript 引擎的“变形金刚” JavaScript 曾经被认为是“玩具语言”，性能低下。但现在，它已经成为构建复杂 Web 应用和服务器端应用的重要工具。这背后，JIT (Just-In-Time) 编译器功不可没。你可以把 JIT 编译器想象成一个变形金刚，它在运行时分析你的代码，然后把它变成高度优化的机器码，让你的代码跑得飞快。 第一部分：去优化 (Deoptimization)——“后悔药”机制 JIT 编译器在优化代码的时候，会进行一些假设，比如某个变量的类型永远是数字。如果这些假设成立，代码就能跑得飞快。但是，万一假设错了呢？比如说，这个变量突然变成了字符串？ 这时候，JIT 编译器就得吃“后悔药”了，也就是“去优化 (Deoptimization)”。它会把已经优化的代码退回到未优化的状态，然后重新开始分析。 为什么需要去优化？ 因为 JIT 编译器 …
JS V8 `ignition` 解释器与 `turbofan` 优化编译器的协作流程
各位观众老爷，晚上好！今天咱们来聊聊 V8 引擎里的两个重量级选手：Ignition 解释器和 TurboFan 优化编译器，看看它们是如何配合，把 JavaScript 代码变成飞一般的存在。 开场白：JavaScript 的速度之谜 JavaScript，这门曾经被认为是“玩具语言”的家伙，如今已经横扫前端、后端、移动端，甚至嵌入式设备。这背后，V8 引擎功不可没。V8 的速度，很大程度上要归功于它的即时编译（JIT）技术。而 Ignition 和 TurboFan，就是 JIT 技术中的两把利剑。 第一章：Ignition：快速启动，边跑边看 想象一下，你刚拿到一份 JavaScript 代码，你想立刻让它跑起来，但又不想花费太多时间去深度分析它。这时候，Ignition 就派上用场了。 Ignition 是 V8 的解释器，它的主要任务是： 快速解析：将 JavaScript 代码解析成抽象语法树（AST）。 生成字节码：将 AST 转换为更易于执行的字节码。 执行字节码：逐条执行字节码，让代码跑起来。 与直接解释执行源代码相比，字节码的执行效率更高。但是，Ignition 仍 …
C++ TVM / Halide：深度学习编译器与 C++ 后端优化
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊深度学习编译器，特别是 C++ TVM 和 Halide 这两兄弟，以及如何用 C++ 来优化后端代码。这玩意儿听起来高大上，但其实也没那么玄乎，咱们争取把它掰开了揉碎了，让大家都能听明白。 一、深度学习编译器的必要性：为什么我们需要它？ 想象一下，你写了一段 Python 代码，用 TensorFlow 训练了一个图像识别模型。现在，你想把这个模型部署到手机上、嵌入式设备上，或者别的什么奇奇怪怪的硬件上。问题来了： 不同的硬件平台，指令集不一样啊！ ARM、x86、GPU，每家都有自己的语言，你的 Python 代码怎么直接跑？ 性能优化是个大坑！ 就算能跑，效率肯定惨不忍睹。各种矩阵乘法、卷积操作，不做优化，那速度慢得能让你怀疑人生。 内存管理是个老大难！ 深度学习模型动辄几百兆甚至几个G，小设备内存不够用啊！ 所以，我们需要一个“翻译官”，一个“优化师”，把我们用高级语言写的模型，转换成能在各种硬件上高效运行的代码。这个“翻译官+优化师”，就是深度学习编译器。 二、TVM：一个端到端的深度学习编译器 TVM (Tensor Virtual Machin …
C++ 符号解析与 `demangling`：理解编译器如何处理 C++ 符号
哈喽，各位好！今天我们要聊聊 C++ 符号解析和 demangling，这玩意儿听起来有点像魔法，但实际上是编译器背后默默付出的辛勤劳动。如果你曾经在编译错误信息里看到一堆乱码，或者在调试器里发现函数名变得奇奇怪怪，那么这篇文章就是为你准备的。 第一幕：符号，符号，到处都是符号！ 在 C++ 的世界里，几乎所有东西都有一个符号（Symbol）。变量、函数、类、命名空间…… 它们就像一个个贴着标签的盒子，方便编译器和链接器找到它们。 想象一下，你写了一个简单的 C++ 程序： // my_math.h namespace my_math { int add(int a, int b); } // my_math.cpp #include “my_math.h” namespace my_math { int add(int a, int b) { return a + b; } } // main.cpp #include <iostream> #include “my_math.h” int main() { int result = my_math::add(5, 3); …
C++ 跨编译器/平台 ABI 兼容性问题与解决方案
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++这个磨人的小妖精，哦不，是它那让人头疼的ABI兼容性问题。如果你曾经在不同的编译器之间、不同的操作系统之间、甚至同一个编译器的不同版本之间，尝试复用C++编译好的库，然后发现程序崩溃、行为异常，甚至直接无法运行，那么恭喜你，你已经成功解锁了“ABI地狱”成就！ 别怕，今天咱们就来手把手地剖析一下C++的ABI兼容性问题，并提供一些实用的解决方案，帮助大家摆脱这个噩梦。 一、什么是ABI？为什么它这么重要？ 首先，咱们得搞清楚什么是ABI。ABI，全称Application Binary Interface，即应用程序二进制接口。简单来说，它定义了编译器和操作系统之间，以及不同编译好的二进制模块之间，如何进行交互的规范。 你可以把ABI想象成一套复杂的“语言”，这套语言规定了： 数据类型的表示方式： 比如int、double在内存中占用多少字节，是如何对齐的。 函数调用约定： 比如参数如何传递（寄存器还是栈），返回值如何传递，谁来负责清理栈。 对象内存布局： 比如类成员变量的顺序，虚函数表（vtable）的结构。 符号名称修饰（Name Mangling …
C++ `[[assume(expr)]]` (C++23)：告诉编译器表达式为真，以便激进优化
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++23里的一个新玩意儿，[[assume(expr)]]。这东西听起来挺神秘，实际上就是告诉编译器：“嘿，哥们儿，这个表达式肯定是真理，你就放开了优化吧！” 编译器一听，乐了，有了你的保证，它就能更激进地搞事情，说不定能把你的代码优化得飞起。 咱们先来弄明白这[[assume]]到底是个啥。 1. [[assume(expr)]]：一句话解释 简单来说，[[assume(expr)]] 是一个C++23引入的标准属性，用于向编译器声明表达式 expr 在程序执行到该点时的值为 true。 编译器可以利用这个信息进行优化，比如消除死代码、简化条件分支等等。 2. 语法和使用场景 语法非常简单： [[assume(expression)]]; expression 必须是一个可以转换为 bool 类型的表达式。 那么，什么情况下我们需要用到 [[assume]] 呢？ 编译器无法自行推断的恒真条件： 某些情况下，程序逻辑保证了某个条件必然为真，但编译器由于分析能力限制无法自行推断。这时，[[assume]] 可以帮助编译器进行优化。 性能关键代码： 在性能要 …
C++ `cold` / `hot` 函数属性：指导编译器放置代码段以优化缓存
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++里一对神奇的属性：[[likely]] 和 [[unlikely]] (或者更早版本的__attribute__((hot)) 和 __attribute__((cold)))，或者一些编译器特定的类似属性)。 它们就像是程序员偷偷塞给编译器的“小纸条”，告诉它哪些代码段更“热门”，哪些代码段更“冷门”， 从而让编译器更好地优化程序的缓存行为，提升执行效率。 开场白：CPU缓存的“秘密” 在深入探讨[[likely]] 和 [[unlikely]]之前，咱们先来简单回顾一下CPU缓存这玩意儿。你可以把CPU缓存想象成CPU的“小金库”，它存储着CPU最近使用过的数据和指令。由于CPU访问缓存的速度比访问主内存快得多，所以如果CPU需要的数据或指令恰好在缓存里，程序就能跑得飞快。 但是，缓存的空间是有限的，所以CPU需要一种策略来决定哪些数据应该保留在缓存里，哪些应该被“踢”出去。通常，CPU会采用一种名为“最近最少使用”（LRU）的策略，即优先保留最近被访问过的数据。 [[likely]] 和 [[unlikely]]: 告诉编译器“热门”和“冷门” …
C++ Compiler Explorer (Godbolt) 高阶用法：逆向分析编译器优化策略
哈喽，各位好！今天咱们聊点刺激的——用 Compiler Explorer（也就是 Godbolt）来逆向分析编译器的优化策略。这就像是扒开编译器的底裤，看看它到底在搞什么鬼，把我们的代码优化成了什么妖魔鬼怪。 Compiler Explorer 是个啥玩意儿？ 如果你还不知道 Compiler Explorer 是什么，赶紧去补课！简单来说，它是一个在线工具，你输入 C++ 代码，它就能实时显示编译后的汇编代码。这玩意儿对于理解编译器的行为、学习汇编语言、甚至 debug 代码都非常有帮助。 为啥要逆向分析编译器优化？ 知己知彼，百战不殆： 了解编译器如何优化你的代码，才能写出更易于编译器优化的代码，避免它犯傻。 性能调优： 深入理解编译器的行为，可以帮助你找到代码中的性能瓶颈，并进行针对性优化。 学习汇编语言： Compiler Explorer 是学习汇编语言的绝佳工具，通过观察编译后的汇编代码，你可以了解 C++ 代码是如何被翻译成机器指令的。 Debug 神器： 当你的代码出现奇怪的 bug 时，观察编译后的汇编代码，可能会发现一些隐藏的错误。 纯粹的好奇心： 满足你那颗探索 …
C++ 编译器优化标志：`-O3`, `-Os`, `-flto`, `-fno-exceptions` 的影响与权衡
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++编译器的优化标志，这玩意儿就像给你的代码打兴奋剂，让它跑得更快，瘦得更苗条。但用不好，也可能把你代码搞抽筋儿。所以，咱们得好好研究一下 -O3, -Os, -flto, 和 -fno-exceptions 这几个常用选项的影响和权衡。 一、-O3: 大力出奇迹，但小心翻车 -O3 就像是编译器界的“大力丸”，它会使出浑身解数，进行最大程度的优化。这通常包括： 循环展开 (Loop Unrolling): 把循环体复制几遍，减少循环的次数。 函数内联 (Function Inlining): 把小函数的代码直接塞到调用它的地方，省去函数调用的开销。 指令调度 (Instruction Scheduling): 重新安排指令的顺序，让CPU的流水线跑得更顺畅。 自动向量化 (Auto-Vectorization): 如果你的代码里有重复的运算，编译器会尝试用SIMD指令（比如SSE、AVX）并行处理，大幅提升性能。 示例：循环展开 假设有这么一段代码： #include <iostream> #include <chrono> in …
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C++ `volatile` 与内存模型：避免编译器对内存操作的激进优化
哈喽，各位好！今天咱们来聊聊C++里一个有点神秘，但关键时刻能救命的关键字：volatile。以及它和C++内存模型之间不得不说的故事。我们要讲的不是学院派的理论，而是能让你在实际开发中少踩坑的实用技巧。 1. 什么是volatile？ 你以为它很简单？ 很多人对volatile的第一印象是：“告诉编译器，别优化这个变量！” 没错，这句话基本正确，但远远不够。 volatile 实际上告诉编译器：“每次读写这个变量，都必须从内存中进行，不要使用寄存器缓存或其他优化手段。” 举个例子，没有volatile的时候，编译器可能会把一个频繁使用的变量的值放在寄存器里，下次用的时候直接从寄存器取，速度快多了。但是，如果这个变量的值被另一个线程或者硬件修改了，寄存器里的值可能就过时了，导致程序出错。 #include <iostream> #include <thread> #include <chrono> bool stopFlag = false; // 注意，这里没有volatile void workerThread() { while (!stopF …