Бьёрн Страуструп выбирает борщ: «С++ почти так же быстр как Haskell»
В дополнение к предыдущему посту о сферах применимости С++ и шедевральному посту об ооп (в данный момент продолжающегося обсуждением топологии Скотта).
(credits: гугля материалы о лиспе, случайно наткнулся на вот такой пост в ЖЖ, откуда я невозбранно изъял множество текста для написания этого сообщения.)
Итак, виновник торжества, этот пдф: http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2012/n3449.pdf
Автор С++, преподобный Страуструп, и команда отчаянных друзей-борщевиков пишут новую библиотеку для диспетчеризации по типам с помощью внешней интроспекции. Это либа, написанная на шаблонах С++x11, и называется Mach7 (почти как вот эти няшные автомобильчики)
Вот, собственно, что так хочет видеть в крестах сам преподобный Бьорн:
int eval (const Expr& e)
{
Match(e)
Case(const Value& x) return x.value;
Case(const Plus& x) return eval (x.e1)+eval(x.e2);
Case(const Minus& x) return eval(x.e1)−eval(x.e2);
Case(const Times& x) return eval(x.e1)∗eval(x.e2);
Case(const Divide& x) return eval(x.e1)/eval (x.e2);
EndMatch
}
В объектно-ориентированном языке без прямой поддержки алгебраических типов данных, тип, представляющий дерево выражения какого-то языка, обычно будет написан как абстрактный класс, с производными классами, реализующими более конкретные варианты.
struct Expr { virtual int eval () = 0; };
struct Value : Expr { ⋯ int eval (); int value ; };
struct Plus : Expr { ⋯ Expr& e1; Expr& e2; };
но более открытый (читай: расширяемый) дизайн заключается в другом:
По-настоящему открытые подходы опираются на дорогой тест на принадлежность к классу, комбинирующийся с деревьями решений.
Ну, то есть, хотим-то мы, наверное, как раз открытый подход, который подсмотрели из функционального программирования с его сопоставлением с образцом, но он слишком дорог с точки зрения CPU, если делать в лоб. Поэтому сделали Mach7, вот эту самую библиотеку на шаблонах, которая реализует открытый подход, но при этом не страдает по производительности, как если бы использовался тест на принадлежность к классу.
Насколько быстро теперь работает? Говорят, примерно как OCaml или Haskell:
Библиотека реализована как стандартный C++11 код с шаблонным мета-программированием и несколькими макросами. Оно работает примерно также быстро, как эквиваленты на OCaml или Haskell, и даже иногда приближается по быстродействию или даже становится быстрее написанного руками C++ кода, который использует Visitor дизайн-паттерн.
Ну это хорошо, что так быстро, как OCaml или Haskell. Вопрос, зачем при таком раскладе использовать C++, замнём для ясности.
Но дальше вообще прелесть идёт: критика паттерна Visitor!
Библиотека Mach7 и идеи в ней были мотивирована нашим неудовлетворительным опытом работы с различными C++-ными фронт-эндами и фреймворками для анализа программ. Проблема была не с самими фреймворками, но с фактом, что мы должны были использовать шаблон проектирования Visitor для того, чтобы смотреть, обходить и обогощать абстрактные синтаксические деревья целевых языков. Мы нашли Visitor-шаблоны неподходящими для прямого выражения логики приложения, удивительно сложными для обучения студентов, и часто более медленными, чем решения для обхода, написанные вручную. Вместо них, пользователи опирались на динамические приведения типов во многих местах, часто многоуровневые, таким образом предпочитая более короткий, более ясный, и более прямой код, нежели чем Visitor'ы. Соответствующий проигрыш в производительности был обычно незамечаем до более поздних стадий кодирования, когда уже было поздно что-то менять.
Ну можно поздравить C++, теперь можно на нём отдельные вещи писать почти так же коротко, ясно и почти так же быстро, как на OCaml.
В пдф по ссылке присутствуют графики сравнения перфоманса Хацкеля и Крестов, начертанные самим преподобным Бьорном, очень рекомендованные к просмотру для тех, кто еще не готов отречься от старых убеждений и перейти на новые.
Заметим, что не только Страуструп раскаялся в прошлом. Кармак с энтузиазмом рассказывает, как с головой погрузился в Haskell и Scheme, объясняет, почему хаскель невероятно крут и почему сегодня он бы, вероятно, сделал QuakeScheme вместо QuakeC. Он пишет на хаскеле порт wolf3D. (видео на ютубе — Quakecon 2013, обсуждение в толксах)
Пора задуматься о жизни, господа и дамы крестопоклонники.
