使用'@ code_lowered`是解决Julia中性能问题的有效方法吗？

Question

我想看看我编写的Julia代码是否存在任何性能问题。我知道@code_lowered可以很好地了解编译器如何解释代码，但是@code_lowered何时才最有用。是否有某些性能或其他问题可以很好地突出显示（如果您能理解打印输出），而在其他情况下则没那么有用？

我也知道Julia中还有其他很棒的概要分析工具，我只是想大致了解每种工具的用例。

julia> @code_lowered Int(1.0)
CodeInfo(
1 ─ %1  = -9.223372036854776e18 <= x
└──       goto #3 if not %1
2 ─       @_3 = x < 9.223372036854776e18
└──       goto #4
3 ─       @_3 = false
4 ┄       goto #6 if not @_3
5 ─ %7  = Base.round(x, Base.RoundToZero)
│         @_4 = %7 == x
└──       goto #7
6 ─       @_4 = false
7 ┄       goto #9 if not @_4
8 ─ %12 = Base.unsafe_trunc(Int64, x)
└──       return %12
9 ─ %14 = Base.InexactError(:Int64, Int64, x)
│   %15 = Base.throw(%14)
└──       return %15
)

Answer 1

@code_lowered对于理解性能没有用。@code_warntype最好

基本上是不同的步骤：

解析：

源代码->抽象语法树（就像一个人用宏操作的树），诸如循环和条件语句之类的块是树中的分支。您可以通过引用源代码来查看它。

quote
    if x>1
       x=x-1
    end
end

降低：

抽象语法树->降低的中间表示形式，我认为最好将其描述为抽象语法列表，

基本上什么也没做，没有优化等。只是树形形式已成为一个列表，其中没有任何子表达式，并且每个临时变量都在自己的行上进行理解。循环和ifs变为各种类型的跳转（如标签和有条件的gotos）

[一些东西变为降低的表示形式，例如end中的xs[end-1]变为lastindex(xs)

此降低操作可以提前完成，不需要JIT。这只是语法的转换

对于带有参数@code_lowered f(x)的某些功能f，您可以通过x访问它。或者，如果您有Method，则可以执行Base.uncompressed_ast(method)。

专业化

类型信息被利用，优化器运行。内联事物，删除始终为true或false的条件（例如，检查类型）。降低的IR变为Typed IR。

• @code_typed f(x)会给你这个。
• [@code_typed optimize=false f(x)使您无需运行优化步骤就可以得到此。
• [@code_warntype f(x)为您提供额外的有用的性能注释，突出显示类型不稳定性

这是最有用的图层之一。可能仅次于源代码本身。

代码生成（LLVM）

这是我们输入IR的地方，它变为LLVM。LLVM在内部像一堆中间表示一样经历。LLVM进行了大量自身的优化。例如在这一阶段，各种数学固有常数不断传播。

通过@code_llvm f(x)访问此>

这是Typed

之后的下一个最有用的阶段。（与本机代码一起使用，取决于您阅读LLVM IR的语言是否比汇编更好或更糟。）>

代码生成（程序集）

LLVM成为Assembly，基本上是人类可读的机器代码。通过@code_native f(x)访问此>

此后仅包含机器代码。尽管我怀疑汇编程序通常会被绕过，因为它们是1-1，所以从LLVM转向机器代码。