讓你的編譯器更懂你,寫出更棒的Swift

自從Swift誕生以后,蘋果就一直在努力讓它變得更好,更快。相比更加靈活的Objective-C,Swift顯得更加老實本分。但是,如果你真的對它了解之后,你會覺得原來有如此之大的威力。

開發語言離不開編譯器的支持,蘋果的編譯器團隊一直在優化他們。但是在開發過程當中,我們往往沒有把編譯器的作用發揮到極致,主要原因就是我們并不是太明白編譯器是如何為我們工作的。

Whole Module Optimizations

這是一個我們應該好好利用的特性,使用很簡單,如下圖開啟:


whole module optimization

有了whole module optimization這一特性,編譯器對你的代碼進行分析的時候,再也不會局限于一個文件當中了,而是整個module。有什么用呢,有了這一特性,編譯器可以對你的代碼了解得更多,能更好的做好編譯工作。比如下面這個例子:

1.swift:

func foo()  {
 let x: Int = ...
    let y: Int = ...
    let r = min(x, y)
    ...
}

2.swift:

func min<T : Comparable>(x: T, y: T) -> T { 
    return y < x ? y : x
}

這是一個比較簡單的泛型例子,目的在于比較x和y的大小,然而由于分別位于不同的源文件中,如果沒有Whole Modulw Optimization的話,編譯器會生成如下的代碼。

func min<T : Comparable>(x: T, y: T, FTable: FunctionTable) -> T {
  let xCopy = FTable.copy(x)
 let yCopy = FTable.copy(y)
    let m = FTable.lessThan(yCopy, xCopy) ? y : x
    FTable.release(x)
    FTable.release(y)
    return m
}

為什么會這樣呢,因為編譯器沒有辦法得到足夠的信息去推斷參數的類型,x和y可能是一個Int、Float等等Value Type從而不需要考慮引用計數,但是它又或者是引用類型需要考慮引用計數呢?

所以,當有了這一特性之后,編譯器的“視野”再也不受限于單個文件了,它能得到足夠的信息,知道x和y是一個Int,那么最終優化出來的代碼便會是下面這個樣子:

func min<Int>(x: Int, y: Int) -> Int {
   return y < x ? y : x
}

除了在泛型當中進行類型推斷,還有Dynamic Dispatch我們也可以給編譯器足夠的信息,讓它為我們生成最優的代碼, 比如下面的例子:

父類Pet:

public class Pet {
    func noise() ... 
    var name: String 
    func noiseImpl() ...
}

子類Dog:

class Dog {
    ...
    override func noise() ...
}

然后有下面一個function:

func makeNoise(p: Pet) {
 print("My name is \(p.name)")
    p.noise()
}

編譯器會生成這樣的代碼:

func makeNoise(p: Pet) {
 let nameGetter = Pet.nameGetter(p)
    print("My name is \(nameGetter(p))")
    let noiseMethod = Pet.noiseMethod(p)
    noiseMethod(p)
}

原因在于編譯器并不知道父類中的屬性等有沒有被子類重載,所以需要去動態的查找它的getter。如果我們在開發的之后已經知道子類不需要去修改name,那么編譯器會生成下面這樣的代碼:

...
print("My name is \(p.name)")
...

你所需要做的就是給name前面加上一個final關鍵字。
對于不會被子類重載的function,你也應該加上private,這樣子編譯器也不會去進行一些無謂的檢查工作,這都將加讓你的代碼運行得更加迅速。

同時,為什么說Swift會比OC快,從這兒我想大家也能明白了吧。在OC當中,每個函數調用,最終都會變成objc_msgSend的形式,依靠runtime進行消息派發。這里會存在兩個主要的問題,一個是數據的類型只能在運行的時候才能真正的確定下來,這樣帶來了安全隱患;同時,由于動態派發,速度也將會大打折扣,所以還在使用OC的朋友,是不是可以考慮下使用Swift了呢?

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