javascript - v8/chrome/node.js函数内联

Question

如何编写v8将内联的函数？

是否有任何工具可以预编译我的代码以静态内联某些函数？要静态转换函数和函数调用以避免捕获值？



背景

我注意到我编写的JS程序的瓶颈是一个非常简单的函数调用：我在一个循环中调用该函数，迭代了数百万次，然后手动内联该函数（即用其代码替换该函数），从而加快了代码的执行速度几个数量级。

之后，我尝试研究了一下该问题，但是无法推断出有关v8如何优化函数调用以及如何编写有效函数的规则。



示例代码：迭代10亿次


递增计数器：

let counter = 0;
while(counter < 1e9) ++counter;

在我的系统上，无论是在Google Chrome / Chromium还是v8上，大约需要1秒钟。 〜14秒迭代1e10次。
为计数器分配递增函数的值：

function incr(c) { return c+1; }
let counter = 0;
while(counter < 1e9) counter = incr(counter);

大约需要1秒钟。 〜14秒迭代1e10次。
调用一个函数（仅声明一次）以增加捕获的计数器：

let counter = 0;
function incr() { ++counter; }
while(counter < 1e9) incr();

大约需要3秒。 〜98秒迭代1e10次。
调用循环中定义的（箭头）函数来增加捕获的计数器：

let counter = 0;
while(counter < 1e9) (()=>{ ++counter; })();

大约需要24秒。 （我注意到命名函数或箭头没有区别）
调用循环中定义的（箭头）函数以递增计数器而不捕获：

let counter = 0;
while(counter < 1e9) {
    const incr = (c)=>c+1;
    counter = incr(counter);
}

大约需要22秒。


我对以下事实感到惊讶：


捕获变量会使代码变慢。为什么？这是一般规则吗？我是否应该始终避免在性能关键型函数中捕获变量？
迭代1e10次时，捕获变量的负面影响会大大增加。那里发生了什么事？如果我不得不大胆猜测，我会说超出1 ^ 31的变量会更改类型，而函数没有为此优化吗？
在循环中声明函数会使代码变慢。 v8根本没有优化功能吗？我认为这比这更聪明！我想我永远不要在关键循环中声明函数...
如果在循环中声明的函数是否捕获变量，则差异不大。我想捕获变量对优化代码不利，但对未优化代码不利吗？
考虑到所有这些，我真的很惊讶v8可以完美内联持久的非捕获功能。我猜这些是性能方面唯一可靠的方法？




编辑1：添加一些额外的摘要以暴露出更多的怪异之处。

我创建了一个新文件，其中包含以下代码：

const start = new Date();
function incr(c) { return c+1; }
let counter = 0;
while(counter < 1e9) counter = incr(counter);
console.log( new Date().getTime() - start.getTime() );

它打印接近1秒的值。

然后，我在文件末尾声明了一个新变量。任何变量都可以正常工作：只需将let x;附加到该片段上即可。该代码现在花费了大约12秒钟来完成。

如果不使用该incr函数而是仅使用++counter作为第一个代码片段，则额外的变量会使性能从〜1秒降低到〜2.5秒。将这些代码片段放入函数中，声明其他变量或更改某些语句的顺序有时可以提高性能，而其他时候则可以进一步降低性能。


WTF？
我了解this one之类的怪异效果，并且阅读了许多有关如何针对v8优化JS的指南。还是：WTF ？！
我玩弄了JS程序的瓶颈，这使我开始了这项研究。我发现实现之间的差异超过了4个数量级，这是我所期待的。我目前确信v8中的数字处理算法的性能是完全不可预测的，并且将重写C中的瓶颈并将其作为v8的函数公开。

Answer 1

调用循环中定义的（lambda）函数，以递增捕获的计数器
  调用循环中定义的（lambda）函数以递增计数器而不捕获
  


你为什么认为那创造了十亿！循环使用相同的函数，可能有什么好主意吗？特别是如果您只调用一次它们（在此循环内），然后将它们分开。

实际上，我对v8引擎处理此疯狂任务的效率印象深刻。我本以为，至少要花几分钟才能执行该操作。再说一次：我们正在谈论创建十亿个函数，然后调用它们一次。


  迭代1e10次时，捕获变量的负面影响会大大增加。那里发生了什么事？如果我不得不大胆猜测，我会说超出1 ^ 31的变量会更改类型，而函数没有为此优化吗？


正确，超出1 ^ 31的范围不再是int32了，而是您所使用的64位浮点型，并且突然之间，类型已更改=>代码得到了优化。


  在循环中声明函数会使代码变慢。 v8根本没有优化功能吗？我认为这比这更聪明！我猜我永远不要在关键循环中使用lambda


大约100-150次调用后，将考虑对函数进行优化。优化仅调用一次或两次的每个最后一个函数是没有意义的。


  如果在循环中声明的函数是否捕获变量，则差异不大。我想捕获变量对优化代码不利，但对未优化代码不利吗？


是的，访问捕获的变量比访问局部变量要花一点时间，但这不是重点。既不是针对优化的代码，也不是针对非优化的代码。这里的重点仍然是您在一个循环中创建10亿个函数。

结论：在循环之前创建函数一次，然后在循环中调用它。这样，无论您传递还是捕获变量，它都不会对性能产生重大影响。