Estava lendo essa postagem e me deparei com esse termo monomorphization
Gostaria de saber:
- Qual seu significado?
- Quando esse processo ocorre?
- Qual o ganho/perda de performance que é obtido por esse processo?
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Inscreva-se para participar desta comunidadeEstava lendo essa postagem e me deparei com esse termo monomorphization
Gostaria de saber:
Por vezes escrevemos códigos polimórficos. Um dos polimorfismos mais usados é a virtualização onde o ponteiro decidirá em tempo de execução o que fazer de forma especializada, mas o código escrito é genérico, você diz que precisa fazer uma operação que um objeto base é capaz, mas objetos derivados dele também sabem fazer e podem fazer de um jeito mais específico. Não vou falar muito nisso, veja outra resposta se não domina o assunto.
Mas existe outro polimorfismo muito interessante que é o paramétrico. Alguns bem poderosos como do C++, outros menos como de Java ou C# que são generics. Sugiro ler mais em Polimorfismo paramétrico e sobrecarga em Java e C++.
Eles podem ser usados de várias formas, entre elas exatamente o que está dizendo acima. Você escreve um código genérico, um gabarito para o código real e na execução será executado o código real específico para a situação. A diferença na decisão se executará um método base ou derivado é que este mecanismo permite que a escolha seja feita em tempo de compilação.
Se isso for feito, a monomorfização é realizada. Note que alguns mecanismos, especialmente de generics, não fazem isso sempre que tem uma parametrização de tipos e a decisão do que usar pode ser realizada em tempo de execução, então o código continua polimórfico no executável.
A monomorfização é pegar aquele código escrito polimórfico e transformá-lo em um código monomórfico, portanto um código de podia ter várias formas e passa ter uma forma especializada para cada situação usada.
Por exemplo, se o código de uma classe é polimórfico e ele aceita qualquer coisa que seja comparável (ele tem capacidade de comparação entre objetos), portanto o que vai usar ali só precisa chamar uma comparação, o objeto precisa ser capaz de fazer isso. E vamos dizer que você chamou aquilo que é polimórfico em três situações, com um int
, com uma String
e com um Date
. O compilador criará três métodos iguais àquele escrito, cada um desses métodos usará um desses tipos para fazer a comparação.
Isso é bem interessante porque ele não tem a virtualização, não tem que decidir em tempo de execução o que fazer, fica mais rápido e pode até permitir certas otimizações.
Mas nem sempre é bom. Vamos dizer que você usou esse método polimórfico em 200 tipos diferentes. Será gerado 200 métodos diferentes.
Vou comparar com um código que todos entendem fácil:
for (int i = 0; i < 2; i++) print(i);
é o mesmo que:
print(0)
print(1)
De fato um compilador que faz otimizações provavelmente transformará o primeiro no segundo e será mais rápido.
Mas e se o código for:
for (int i = 0; i < 200; i++) print(i);
compensa fazer o mesmo?
E se for assim:
for (int i = 0; i < user_entry; i++) print(i);
entendeu que tem uma variável que só se sabe em tempo de execução, né? Dá para otimizar, mesmo que o valor seja 0, 1, 2 ou outro baixo?
Qual seu significado?
O ato de transformar um código genérico polimórfico em um código monomórfico.
Quando esse processo ocorre?
No C++, durante a compilação sempre.
Qual o ganho/perda de performance que é obtido por esse processo?
O de não precisar da indireção para acessar um método e otimizações possíveis por causa disso. Perde ficar com um executável grande demais.
Exemplo real:
template <class T>
T max(T a, T b) { return (a > b ? a : b); }
Quando chamar assim:
max(1, 2)
o compilador gerará um método assim:
int max(int a, int b) { return (a > b ? a : b); }
E para cada tipo que for consumido gerará um método assim. Aquele método do template
, que é polimórfico por definição, não existirá nunca, ele é só um gabarito para criar os métodos reais que são monomórficos.
Note que esse tipo de código é antigo para o C++ e daria erro em objetos que não podem fazer uma comparação, hoje normalmente usaria um conceito para restringir que tipo pode ser usado ali e ficar mais robusto, mas isso é outro assunto.
Sem a monomorfização teria que fazer algo assim:
void *max(void *a, void *b) { return (*a > *b ? *a : *b); }
E aí o uso:
*(max(&1, &2))