类型不稳定性如何会严重损害性能？

Question

我很好奇，如果您的代码中存在类型不稳定性，到底是什么严重影响了性能？

• 是从字面上看是否需要在运行时执行类型检查，我想我脑子里是一堆if / else语句（如果Float64 ... elseif Int64 elseif Float32 ...等）
• 和/或类型检查是否阻止CPU在for循环中流水线？
• 还是主要问题是，对于类型不稳定变量类型的所有操作，堆分配都会发生？
• 还是其他？
• 任何见解或与其他资源的链接都将受到赞赏。

_{此问题最初由Oscar在JuliaLang Slack频道上提出}

Answer 1

一个主要因素是类型不稳定性会导致动态调度，在这种情况下，语言需要锻炼在运行时需要调用哪种方法（对于某些函数，类型为不稳定变量）。在静态情况下，它将编译为直接函数调用（基本上是机器代码中的goto语句）。但是对于不稳定的代码，它必须具有读取该函数所有方法列表并找到匹配方法的代码。动态调度还意味着它不能内联，这极大地限制了优化器。

一个特殊的问题是类型不稳定是有毒的，例如不限于它发生的位置。因此，您可以将紧密循环变成在每个操作中进行动态分配的循环

在朱莉娅的上行0.7+（特别是1.0）获得了所谓的小联盟优化。基本上是不稳定的，只有4种或更少的可能性。然后朱莉娅要好得多。而且由于很多不稳定性，只有2种情况。例如。返回值，如果找不到，则返回nothing。情况好多了。类型不稳定性的较小的并集优化级别仍然比完全类型稳定的代码差。但这要近得多。