"Inlining" (loại) chức năng tại thời gian chạy trong C

Question

Tôi đã suy nghĩ về một vấn đề điển hình đó là rất JIT-thể, nhưng khó tiếp cận với nguyên C. Kịch bản được thiết lập một loạt các con trỏ chức năng đang đi để được "sáng tác" (như trong thành phần chức năng toán học) một lần tại thời gian chạy và sau đó được gọi là rất nhiều và rất nhiều lần.

Làm theo cách rõ ràng liên quan đến nhiều cuộc gọi ảo, tốn kém và nếu có đủ chức năng lồng nhau để lấp đầy bảng dự đoán nhánh CPU hoàn toàn, thì hiệu suất giảm đáng kể. Trong một ngôn ngữ như Lisp, tôi có thể xử lý mã và thay thế cuộc gọi "ảo" bằng nội dung thực tế của các hàm và sau đó gọi compile để có phiên bản được tối ưu hóa, nhưng dường như rất dễ bị lỗi và dễ xảy ra lỗi trong C, và sử dụng C là một yêu cầu cho vấn đề này ;-)

Vì vậy, bạn có biết nếu có một cách tiêu chuẩn, di động và an toàn để đạt được điều này trong C?

Chúc mừng

Answer 1

Bạn có thể muốn xem LLVM. Họ có một thư viện cho phép mã JITing (và những thứ nhiều hơn nữa) từ C, nó hỗ trợ nhiều nền tảng và nó là một dự án mã nguồn mở: http://llvm.org/

Answer 2

Tôi có hai đề xuất về cách loại bỏ chức năng cuộc gọi ảo của bạn, nếu cần thiết cho hiệu suất. Vì mục đích minh họa, giả sử bạn có một chức năng tham gia một con trỏ hàm như một cuộc tranh cãi:

void my_algorithm(int (*func)(...), ...) 
{ 
    /* ... */ 
} 

Và cũng giả sử bạn biết trước tất cả các giá trị có thể con trỏ chức năng có thể thực hiện. Ví dụ:

my_algorithm(func_1, ...); 
//... 
my_algorithm(func_2, ...); 

Đầu chuyển đổi my_algorithm ban đầu của bạn() vào một macro:

#define MY_ALGORITHM(func, ...)  \ 
{          \ 
    /* ... */       \ 
} 

Sau đó viết lại my_algorithm() như:

extern int func_1(...); 
extern int func_2(...); 

void my_algorithm(int (*func)(...), ...) 
{ 
    if (func == func_1) 
     MY_ALGORITHM(func_1, ...) 
    else if (func == func_2) 
     MY_ALGORITHM(func_2, ...) 
    else 
     assert(0 && "Unexpected function arg to my_algorithm()"); 
} 

này tất nhiên sẽ tăng gấp đôi kích thước của tệp đối tượng được biên dịch. Và, trên bề mặt, nó loại bỏ chỉ có một mức độ bất định. Nhưng nếu func_1 và/hoặc func_2 được gạch chân, bạn có thể tăng tốc đáng kể.

Và bạn thậm chí có thể 'vượt qua' macro, như trong:

#define HYPOT_Y(x) hypot(x, y) 
MY_ALGORITHM(HYPOT_Y, ...);  //assumes y is known 

Đề nghị thứ hai là một biến thể của việc này, sử dụng X Macros (http://en.wikipedia.org/wiki/C_preprocessor#X-Macros). Thay vì #define, hãy đặt phần thân của my_algorithm gốc() vào một tệp riêng biệt, my_algorithm.h. Sau đó viết lại my_algorithm() dưới dạng:

void my_algorithm(int (*func)(...), ...) 
{ 
    if (func == func_1) 
     #define func func_1 
     #include "my_algorithm.h" 
     #undef func 
    else if (func == func_2) 
     #define func func_2 
     #include "my_algorithm.h" 
     #undef func 
    else 
     assert(0 && "Unexpected function arg to my_algorithm()"); 
} 

Tôi có thể sử dụng macro X nếu mã nhiều hơn một vài chục dòng. lợi thế của mình bao gồm (không ý định chơi chữ):

• Không backslashes xấu xí
• gỡ lỗi dễ dàng hơn (ví dụ dấu vết trở lại và đơn bước).

Đây là tất cả tiêu chuẩn C. Nhưng đúng là trường cũ.

Answer 3

Nếu bạn ok với chỉ hỗ trợ x86, bạn có thể thử nhúng TCC:

http://bellard.org/tcc/