डायनामिक रूप से टाइप की गई भाषाएं धीमी क्यों हैं?

Question

स्थिर रूप से टाइप की गई भाषाओं की तुलना में गतिशील रूप से टाइप की गई भाषाओं को गति देना मुश्किल बनाता है। दूसरे शब्दों में स्थिर रूप से टाइप की गई भाषाओं की अंतर्निहित संपत्ति क्या है जो उन्हें निष्पादन की गति के लिए अनुकूलित करने में आसान बनाती है?

Answer 1

स्थिर रूप से टाइप की गई भाषाओं में विशेषताओं/विधियों तक पहुंचने पर, आमतौर पर लुकअप को स्थिर फ़ंक्शन पते पर कम किया जा सकता है। यहां तक ​​कि वर्चुअल विधियों के मामले में, जो धीमे होते हैं, लुकअप सिर्फ एक vtable से ऑफसेट पढ़ रहा है।

गतिशील भाषाओं में, नाम तारों पर आधारित होते हैं। foo.bar देखना चाहते हैं? स्थानीय चर हैश तालिका में foo पाएं, फिर foo की हैश तालिका में bar खोजें। पाइथन और रूबी जैसी कुछ गतिशील भाषाओं में, गतिशील रूप से जेनरेट किए गए विशेषताओं को लागू करने के लिए अतिरिक्त लुकअप/विधि कॉल हो सकती हैं।

इन सभी लुकअप बहुत तेजी से बनाने के लिए कठिन हैं। पाइथन दुनिया में सबसे अच्छी तरह से ट्यून किए गए हैश टेबल कार्यान्वयन में से एक है, और जावास्क्रिप्ट में इसे तेजी से बनाने में लाखों डॉलर के शोध धन डाले गए हैं। ये रणनीतियां काम करती हैं - आईई 5 के साथ क्रोम की जावास्क्रिप्ट की तुलना करें, यह देखने के लिए कि कितना - लेकिन वे केवल स्थिर रूप से फ़ंक्शन कॉल उत्पन्न करने से कहीं अधिक कठिन हैं।

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मुझे यह उल्लेख करना चाहिए कि एक भाषा "गतिशील" कैसे भिन्न हो सकती है। पाइथन में वेरिएबल लुकअप के साथ बातचीत करने के कई अलग-अलग तरीके हैं, जो कुछ परिस्थितियों में अच्छा है, लेकिन ऑप्टिमाइज़ेशन को बहुत कठिन बनाता है। कॉमन लिस्प और स्मॉलटाक जैसी अन्य गतिशील भाषाएं कई उपयोग मामलों में स्थिर भाषाओं के साथ समान रूप से प्रतिस्पर्धा कर सकती हैं क्योंकि गतिशील लुकअप/संशोधन अधिक नियंत्रित होते हैं।

Answer 2

ऐसा इसलिए है क्योंकि स्थैतिक रूप से टाइप की गई भाषाओं को अक्सर मशीन कोड में संकलित किया जाता है जबकि गतिशील रूप से टाइप की जाने वाली भाषाएं ज्यादातर मामलों में एक दुभाषिया द्वारा संचालित होती हैं।

Answer 3

कुछ प्रकार के संकलन समय अनुकूलन केवल तभी किए जा सकते हैं जब एक चर का सटीक प्रकार ज्ञात हो।

गतिशील रूप से टाइप की गई भाषाओं ने अक्सर प्रकार निर्धारित करने के लिए तर्क जोड़ा है और यह सुनिश्चित करने के लिए कि मान प्रकार के लिए सही है। इस अजगर उदाहरण पर

Answer 4

देखो:

def fact(n): 
    if n==0: 
     return n 
    return n*fact(n-1) 

n क्या है? क्या यह एक संख्या है? क्या यह एक स्ट्रिंग है? क्या यह एक वर्ग है जिसे आपने पहले परिभाषित किया था? कंपाइलर को यह जानने का कोई तरीका नहीं है कि यह कौन सा इनपुट प्राप्त करेगा। आपको रन-टाइम पर बहुत सारी जांच करनी है, जिसका मतलब है कि आप सरल संचालन के लिए अधिक निहित काम कर रहे हैं।

Answer 5

गतिशील रूप से टाइप की गई भाषाओं को अपने सभी चेक रनटाइम पर बनाना चाहिए क्योंकि प्रकार निष्पादन के दौरान बदल सकता है।

स्टेटिक टाइप की गई भाषा संकलन समय के दौरान सभी प्रकारों को हल करती है ताकि लागत एक बार सामने आ जाए।

यह मुख्य कारण है कि डायनामिक टाइप की गई भाषाएं आमतौर पर धीमी होती हैं। लेकिन इसके बारे में सोचने के लिए अन्य चीजें हैं। अन्य अनुकूलन के साथ संकलक या दुभाषिया, जीसी कार्यान्वयन, प्रेषण तालिका लेआउट और लुकअप एल्गोरिदम पर बहुत निर्भर करता है।

यह सब कार्यान्वयन पर निर्भर करता है: एक गतिशील टाइप की गई भाषा एक संकलित भाषा से तेज़ी से हो सकती है जो इसे पूरा करने के लिए और अधिक काम करती है।

Answer 6

आपका प्रश्न थोड़ा सा है क्योंकि गतिशील रूप से टाइप की गई भाषा वास्तव में धीमी नहीं होती है। कई उदाहरण अभ्यास में हो सकते हैं, लेकिन अन्य तेज़ होते हैं (जहां तेज़ अर्थ है "सी के लिए उचित रूप से तुलनीय" या ऐसा कुछ, सीएफ सामान्य लिस्प)।

कई गतिशील भाषाएं वीएम पर चल रही हैं या यहां तक ​​कि व्याख्या की गई हैं, जो मंदी के कारण मंदी पैदा कर सकती हैं। एक निश्चित स्तर पर, ऐसे अनुकूलन हैं जो स्थैतिक भाषा कंपाइलर्स (या गतिशील वाले लोगों के लिए उपलब्ध हैं जो वादे के सही प्रकार को किसी चीज के बारे में गतिशील नहीं होते हैं) जो पूरी तरह गतिशील स्थिति में संभव नहीं हैं।

हालांकि, अगर आप कहें, पायथन और सी ++ के बीच मतभेदों के बारे में सोच रहे हैं, उदाहरण के लिए, यह गतिशील बनाम स्थैतिक नहीं है जो वास्तव में मुद्दा है।