Vala 生成的 C 代码比手写的 C 代码优化了多少？

Posted 2023-04-14

【中文标题】Vala 生成的 C 代码比手写的 C 代码优化了多少？

【英文标题】：How much optimized is Vala generated C code over hand written C code?

【发布时间】：2013-06-08 03:24:51

【问题描述】：

Vala 生成的代码是否像普通的手写 C 代码一样进行了优化？使用 GObject 系统是否比不使用它有任何性能开销？

注意：在我的下一个 C 项目中，我正在研究是否使用 Vala。该项目不是 GUI 应用程序，它是一种解释器类型的应用程序，必须独立于平台。我使用 gcc 作为编译器。

【参考方案1】：

作为 Vala 开发人员，我不建议将 Vala 用作解释器。在解释器中，您将为 ast、数据类型、可能的中间对象、代码生成对象等创建许多对象。在 Vala 本身中，我个人测量了主要开销是创建对象（即简单的 GTypeInstance，甚至不是 GObject）。 Vala 旨在与 gobject 一起使用，但 gobject 并非旨在快速分配。

所以，对于你的项目，我仍然会使用 glib/gio 来处理跨平台的东西，比如网络、字符串工具、unicode、数据结构等等，因为它们有一个干净、一致和方便的 API，但我不会将 ast 对象创建为 gobjects/gtypeinstance。 在解释器中，您希望快速分配，这就是重点。

我的个人建议是：如果你想构建桌面应用程序、dbus 服务、gstreamer 东西或任何触及 g* 世界的东西，就使用 vala。

【参考方案2】：

这取决于你会写什么 C。特别是：

既然我可以手写基于 GObject 的 C 代码，你的门槛是多少？手写的基于 GObject 的 C 与 Vala 编写的基于 GObject 的 C？可能具有可比性，因为 Vala 将生成或多或少与人类相同的库调用。 GObject 类在技术上是可选的。您可以将一个类标记为[Compact] 以跳过一个类的所有 GLib 代码生成，这会更快，尽管这样做会丢失许多特性，例如虚拟方法。这仍然会比用 C 编写的对象稍微多一些开销，但它带有线程安全的引用计数和一些典型的 C 程序员不会费心去做的其他事情。 Vala 会生成大量临时变量。如果你的 C 编译器有优化，这些临时的大部分都将被淘汰。 Vala 的大部分控制结构与其 C 对应部件相匹配，因此 Vala if 不会比 C if 贵得惊人。 Vala 在编译时跟踪引用以进行内存管理。通常，这很便宜，但它会导致数组和字符串的额外重复。特别是，如果你将一个无主的字符串复制到一个拥有的变量中，strdup 将被自动调用。这意味着生成的 Vala 将创建更多这些小的临时对象，但是，如果确实有问题，您可以明智地使用 unowned 来限制它们的创建。

【讨论】：

我应该指出 Vala 和 C 在成本方面不同的一个地方是字符串：由于在 Vala 中字符串上的 == 导致 strcmp，因此它的成本会更高一些。再说一次，无论如何你都必须在 C 中使用strcmp；当您阅读代码时，这并不是很明显。

【参考方案3】：

vala 编译器生成的代码使用 GObject 库。如果需要避免GObject，我建议使用aroop编译器，它使用vala解析器来解析vala代码，但在生成的代码中不使用GObject。

Aroop 编译器生成使用对象池的代码，该对象池针对对象创建和操作进行了优化。对象的集合具有面向数据的特征。例如，可以标记对象，并且可以在以非常有效的方式遍历对象时选择标记，并且从内存位置的角度来看，对象都在近距离。

aroop 编译器用于编写没有自己的 GUI 的shotodol 项目。它有模块和插件系统。它有一个命令行界面，使人们能够编写服务器应用程序。使用shotodol 的服务器应用程序示例在此处作为shotodol_web 存在。我希望喜欢这个项目的人在project page 中分享他们的问题。

【参考方案4】：

生成的代码永远不会像精心设计的手写代码那样优化，因为优化器无法知道设计目标。然而，优化器比人类程序员更一致地创建优化代码。此外，您应该定义您的目标，然后检查所选工具是否满足性能要求，而不是相反。优化不是设计目标，它是一项可能需要解决的任务，因此首先定义您的需求，然后考虑如何实现它。

过早的优化是万恶之源。 :)

【讨论】：

我已经对需求有了大致的了解。该应用程序是一个简单的解释器，它必须独立于平台，并且可以主要对数学运算进行快速解释。现在使用 GObject 是否会产生任何性能开销是我在这个问题中主要关心的问题。

如果你使用对象，总会有开销。如果您需要纯粹的性能，直接编写它可能会更好。当然，总是需要权衡速度与可维护性，在您的情况下，还有平台相关问题。不知道要求很难给出推荐。还有一个问题是多久调用一次口译员。如果你不断地加载一个进程来处理一些小数据集，加载进程的开销很容易破坏代码中的任何性能优化。

问题不在于“精心设计的手写汇编代码”；这是关于 Vala 与 C。Vala 生成 C，它不是汇编语言。