yyeonjju
commented
5 months ago specialization가 된다는 것을 SIL코드를 통해 알 수 있다
- 우리는 제네릭의 specialization 수행 여부를 알기 위해 스위프트 중간 언어인 SIL(Swift Intermediate Language)를 통해 확인해볼 수 있다.
- SIL이란 Swift Intermediate Language 스위프트 중간 언어
- Swift 컴파일러가 swift 코드를 통해 바이너리 코드를 생성하는데 중간과정에서 필요한 것 중 하나가 SIL
방법(예시)
```swift
//Generics.swift
@inline(never)
func replaceNilValues(from array: [T?], with element: T) -> [T] {
return array.compactMap {
$0 == nil ? element : $0
}
}
let numbers: [Int?] = [32, 3, 24, nil, 4]
let filledNumbers = replaceNilValues(from: numbers, with: 0)
print(filledNumbers) // [ 32, 3, 24, 0 , 4 ]
let floatNumbers: [Float?] = [32.0, 3.0, 24.0, nil, 4.0]
let filedFloatNumbers = replaceNilValues(from: floatNumbers, with: 0)
print(filedFloatNumbers) // [ 32.0, 3.0, 24.0, 0.0 , 4.0 ]
```
```
//터미널에
$ swiftc Generics.swift -O -emit-sil -o Generics.s
```
같은 디렉토리에 새로 생긴 컴파일러가 번역학 Generics.s 파일을 열어보면 replaceNilValues(from:with:)가 **specialization**된 코드를 볼 수 있다.
⇒ 제네릭 타입이 전달된 argument에 따라 구체적인 타입(Int or Float)으로 바뀐 것을 볼 수 있다.
```
// specialized replaceNilValues(from:with:)
...
bb0(%0 : $Array>, %1 : $Int):
...
//// specialized replaceNilValues(from:with:)
...
bb0(%0 : $Array>, %1 : $Float):
...
```
drawACopy 제네릭 함수의 실행으로 specialized가 수행된 SIL 코드 ⇒ 지금까지 설명할 것처럼 제네릭 코드가 specialize된다는 것을 눈으로 확인해볼 수 있다.
```swift
//GenericPratice.swift
import Foundation
protocol Drawable {
func draw()
}
struct Point : Drawable {
var x, y: Double
func draw() {
print("Point 인스턴스의 draw메서드")
}
}
struct Line : Drawable {
var x1, y1, x2, y2: Double
func draw() {
print("Line 인스턴스의 draw메서드")
}
}
func drawACopy(local : T) {
local.draw()
}
let point = Point(x: 1.0, y: 1.0)
drawACopy(local:point)
let line = Line(x1: 2.0, y1: 2.0, x2: 3.0, y2: 3.0)
drawACopy(local:line)
```
```
//터미널에
$ swiftc GenericPratice.swift -O -emit-sil -o GenericPratice.s
```
만들어진 GenericPratice.s 파일에 들어가서 확인해보면
아까 예시코드와 다르게 여기는 Specialized라는 키워드는 없지만
Point.draw(), Line.draw() 로 나눠져서 실행된걸 보면 제네릭 타입이 각각 실행됐을 때 전달된 argument의 타입으로 구체화 되어서 각각따로 코드로 변하고 실행되는 것을 알 수 있다.
```
//Point.draw()
...
//Line.draw()
...
```
이것도 WWDC 2016 Understanding Swift Performance 세션과 연관되는 글이다.
struct + protocol 를 사용하면 단순히 struct를 사용하는 것에 비해 성능이 안좋아진다고 했는데 이 타입을 파라미터로 전달한다고 가정했을 때 어떻게 하면 성능이 좋을 수 있을까? 정답은 제네릭함수 사용하는 것!
제네릭함수 사용하지 않았을 때
제네릭함수 사용했을 때
parametric polymorphism, static form of polymorphism
foo, bar function의 예시
Swift가 내부적으로 static polymorphism을 구현하는 방법
이게또… 제네릭 함수 한 번의 호출에 하나의 타입만 전달(One type per call context)하는 경우에만 해당되네..??
이 경우에는 existential container를 사용하지 않는다
그럼 existential container없이 어떻게 메모리를 할당하고 내부 메서드 실행하는가?
PWT/VWT는 추가 인자로 전달
로컬 변수를 파라미터로서 만들고 값을 저장시키려면 VWT의 allocate을 통해 stack에 할당을 해야한다
추가적인 인자로 PWT, VWT 를 함께 전달하기 때문에 local.draw()를 호출할 때에도 전달된 PWT를 참조하여 호출
발표자료에서는 저장프로퍼티를 저장하는데 이 사진을 썼는데..
existential container 없다고 했고 valueBuffer 도 없을텐데 왜 이렇게 표현했는지 모르겠고,뒤에서 나오는 그림에서는 값의 크기에 상관없이 다 stack 내부에 저장하는데 왜 저런 자료를 보여줬는지 잘 모르겠다..
static form of polymorphism은 제네릭의 specialization이라고 불리는 컴파일러 최적화를 가능하게한다.
그래서 specialization 가 뭔데? 어떻게 하는건데?
specialization은 언제, 어느조건에서 발생해? Whole Module Optmizatione(WMO)는 뭐야?
아래 조건 두 가지가 만족해야 specialization 발생
struct 정의, 정의한 struct 타입에 대한 인스턴스를 저장한 로컬 변수, 그 변수를 인자로서 넘겨주는 함수의 실행이 모두 한 파일에 존재할수도 다른 파일에 존재할 수도 있는데
Pair 구조체 initializer 관련 예시코드
Pair (제네릭 타입이 아닌 initializer)
코드
Pair (제네릭 타입인 initializer)
코드
Pair이라는 struct의 이니셜라이저가 제네릭 타입으로 정의되어 있으며
첫번째 파라미터와 두번째 파라미터의 타입을 똑같은 것으로 강제함으로써 같은 타입만 넣을 수 있도록 강제해놨다.
⇒ 우리가 위에서 살펴봤던대로 제네릭 함수의 실행에 하나의 타입만 전달되는 경우(One type per call context)에 부합하는 것!