Trình biên dịch JIT khác với trình biên dịch thông thường như thế nào?

Đã có rất nhiều sự cường điệu về trình biên dịch JIT cho các ngôn ngữ như Java, Ruby và Python. Trình biên dịch JIT khác với trình biên dịch C / C ++ như thế nào và tại sao trình biên dịch được viết cho Java, Ruby hoặc Python được gọi là trình biên dịch JIT, trong khi trình biên dịch C / C ++ chỉ được gọi là trình biên dịch?

Trình biên dịch JIT biên dịch mã khi đang thực hiện, ngay trước khi thực thi hoặc ngay cả khi chúng đang thực thi. Theo cách này, VM nơi mã đang chạy có thể kiểm tra các mẫu trong quá trình thực thi mã để cho phép tối ưu hóa chỉ có thể có với thông tin thời gian chạy. Hơn nữa, nếu VM quyết định rằng phiên bản đã biên dịch không đủ tốt vì bất kỳ lý do gì (ví dụ: quá nhiều lỗi bộ nhớ cache hoặc mã thường xuyên ném một ngoại lệ cụ thể), thì nó có thể quyết định biên dịch lại theo cách khác, dẫn đến thông minh hơn nhiều biên soạn.

Mặt khác, trình biên dịch C và C ++ theo truyền thống không phải là JIT. Họ biên dịch trong một lần bắn duy nhất một lần trên máy của nhà phát triển và sau đó một tệp thực thi được sản xuất.

JIT là viết tắt của trình biên dịch chỉ trong thời gian và tên là misson: trong thời gian chạy, nó xác định tối ưu hóa mã đáng giá và áp dụng chúng. Nó không thay thế trình biên dịch thông thường mà là một phần của trình thông dịch. Lưu ý rằng các ngôn ngữ như Java sử dụng mã trung gian có cả hai : trình biên dịch thông thường để dịch mã nguồn sang trung gian và JIT có trong trình thông dịch để tăng hiệu suất.

Tối ưu hóa mã chắc chắn có thể được thực hiện bởi trình biên dịch "cổ điển", nhưng lưu ý sự khác biệt chính: Trình biên dịch JIT có quyền truy cập vào dữ liệu khi chạy. Đây là một lợi thế rất lớn ; Khai thác nó đúng cách có thể khó, rõ ràng.

Hãy xem xét, ví dụ, mã như thế này:

m(a : String, b : String, k : Int) {
  val c : Int;
  switch (k) {
    case 0 : { c = 7; break; }
    ...
    case 17 : { c = complicatedMethod(k, a+b); break; }
  }

  return a.length + b.length - c + 2*k;
}

Một trình biên dịch bình thường không thể làm quá nhiều về điều này. Tuy nhiên, một trình biên dịch JIT có thể phát hiện ra rằng mnó chỉ được gọi với k==0một số lý do (những thứ như thế có thể xảy ra khi mã thay đổi theo thời gian); sau đó nó có thể tạo một phiên bản mã nhỏ hơn (và biên dịch nó thành mã gốc, mặc dù tôi coi đây là một điểm nhỏ, về mặt khái niệm):

m(a : String, b : String) {
  return a.length + b.length - 7;
}

Tại thời điểm này, nó có thể thậm chí sẽ thực hiện cuộc gọi phương thức vì nó là tầm thường bây giờ.

Rõ ràng, Mặt trời đã loại bỏ hầu hết các tối ưu hóa javacđược sử dụng trong Java 6; Tôi đã được thông báo rằng những tối ưu hóa đó khiến JIT khó có thể làm được gì nhiều, và mã được biên dịch ngây thơ chạy nhanh hơn cuối cùng. Đi hình.