为什么Julia的速度这么快?
极客时间编辑部
讲述:杜力大小:1.86M时长:02:02
短短几年,由 MIT CSAIL 实验室开发的编程语言 Julia 已然成为编程界的新宠,尤其在科学计算领域炙手可热。很大部分是因为这门语言结合了 C 语言的速度、Ruby 的灵活、Python 的通用性,以及其他各种语言的优势于一身。那么,为什么 Julia 的速度能做到那么快?
事实上,这并不是因为它是更好的编译器,而是一种更新的设计理念,Julia 在开发之初就将这种理念纳入其中。并且,它比其他脚本语言更快,它在具备 Python、MATLAB、R 语言开发速度的同时,又能生成与 C 语言和 Fortran 一样快的代码。
Julia 的速度之所以快,是因为它的设计决策。Julia 的的核心设计决策是通过多重分派实现专门化的类型稳定性,编译器因此可以很容易地生成高效的代码,同时还能够保持代码的简洁,让它“看起来就像一门脚本语言”。
事实上,Julia 的核心思想是,多重分派允许一种语言将函数调用分派给类型稳定的函数。如果函数内部具有类型稳定性,也就是说,函数内的任意函数调用也是类型稳定的,那么编译器就会知道每一步的变量类型,它就可以在编译函数时进行充分的优化,这样得到的代码基本上与 C 语言或 Fortran 相同。
需要注意的是,Julia 全局作用域的性能很糟糕。官方的性能指南建议不要使用全局作用域。然而,新手可能会意识不到 REPL 其实就是全局作用域。
此外,速度是 Julia 的设计目标。类型稳定性和多重分派对 Julia 编译的专门化起到了关键的作用。而要达到如此精细的类型处理水平,以便尽可能有效地实现类型稳定性,并且在不完全可能的情况下实现性能优化,需要一个健壮的类型系统。
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