โพสต์บล็อกล่าสุดเกี่ยวกับการใช้งาน closure conversion ในการคอมไพล์ Lisp ได้จุดประกายการอภิปรายเกี่ยวกับแหล่งข้อมูลการสร้างคอมไพเลอร์ที่เข้าถึงได้ในชุมชนโปรแกรมเมอร์ โพสต์ที่บันทึกการเดินทางของนักพัฒนาผ่านการใช้งานเทคนิค closure conversion ได้ดึงดูดความสนใจไปยังสื่อการเรียนรู้หลายแหล่งที่ทำให้ทฤษฎีคอมไพเลอร์เข้าถึงได้ง่ายขึ้นสำหรับผู้ปฏิบัติงาน
แหล่งข้อมูลการศึกษาสำหรับการสร้างคอมไพเลอร์
การอภิปรายได้เน้นย้ำหนังสือสำคัญสามเล่มที่ได้รับแรงบันดาลใจจากเอกสารที่มีอิทธิพลของ Abdulaziz Ghuloum เรื่อง An Incremental Approach to Compiler Construction แหล่งข้อมูลเหล่านี้ใช้แนวทางที่แตกต่างกันในการสอนการใช้งานคอมไพเลอร์ หนังสือ Writing a C Compiler ของ Nora Sandler เสนอแนวทางการใช้งานที่ไม่ขึ้นกับภาษาใดภาษาหนึ่ง ในขณะที่ Jeremy Siek ได้เขียน Essentials of Compilation สองเวอร์ชัน หนึ่งใช้ Racket และอีกหนึ่งใช้ Python หนังสือทั้งสองเล่มของ Siek มีให้เป็นเวอร์ชันเข้าถึงเปิด ทำให้การศึกษาคอมไพเลอร์เข้าถึงได้มากขึ้นสำหรับนักพัฒนาทั่วโลก
Closure conversion เป็นเทคนิคคอมไพเลอร์ที่แปลงฟังก์ชันที่มีตัวแปรอิสระ (ตัวแปรที่กำหนดนอกฟังก์ชัน) ให้เป็นหน่วยที่พึ่งพาตนเองได้โดยการส่งผ่านตัวแปรเหล่านั้นเป็นพารามิเตอร์อย่างชัดเจนหรือเก็บไว้ในโครงสร้างข้อมูลที่เรียกว่า closure
หนังสือแนะนำสำหรับการสร้าง Compiler:
- Writing a C Compiler โดย Nora Sandler ( No Starch Press ) - แนวทางการพัฒนาที่ไม่จำกัดภาษาโปรแกรมมิ่ง
- Essentials of Compilation (using Racket) โดย Jeremy Siek ( MIT Press ) - มีให้อ่านแบบ open access
- Essentials of Compilation (using Python) โดย Jeremy Siek ( MIT Press ) - มีให้อ่านแบบ open access
- หนังสือทั้งหมดได้รับแรงบันดาลใจจากงานเขียนของ Abdulaziz Ghuloum เรื่อง "An Incremental Approach to Compiler Construction" (2006)
บริบททางประวัติศาสตร์และเทคนิค Lambda Lifting
สมาชิกชุมชนได้ชี้แจงความแตกต่างระหว่าง closure conversion และ lambda lifting ซึ่งเป็นเทคนิคการปรับปรุงคอมไพเลอร์ที่เกี่ยวข้องกันแต่แตกต่างกัน Lambda lifting เกี่ยวข้องกับการย้ายตัวแปรจากตัวฟังก์ชันไปยังรายการอาร์กิวเมนต์และเขียนไซต์การเรียกใหม่ให้ตรงกัน เทคนิคนี้สามารถลดขนาด closure และในบางกรณีสามารถขจัดความจำเป็นในการจัดสรร closure ทั้งหมดโดยการแปลง closure เป็นฟังก์ชันปกติ
แนวคิดคือการย้ายตัวแปรจากตัวฟังก์ชันไปยังรายการอาร์กิวเมนต์และเขียนไซต์การเรียกใหม่ให้ตรงกัน นั่นจะลดขนาดของ closure (และเพิ่มขนาดของโค้ด และของวิธีการที่คุณส่งผ่านอาร์กิวเมนต์)
การอภิปรายยังได้กล่าวถึงเอกสารของ Ghuloum ซึ่งเป็นหัวข้อที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ในชุมชนโปรแกรมเมอร์ตั้งแต่ปี 2006 โดยมีการอภิปรายหลายครั้งตลอดระยะเวลากว่าทศวรรษ
เทคนิคคอมไพเลอร์หลักที่กล่าวถึง:
- Closure Conversion: แปลงฟังก์ชันที่มีตัวแปรอิสระให้เป็นหน่วยที่สมบูรณ์ในตัวเอง
- Lambda Lifting: ย้ายตัวแปรจากเนื้อหาฟังก์ชันไปยังรายการอาร์กิวเมนต์ ซึ่งอาจช่วยขจัดการจัดสรร closure
- Load-time Forms: จัดการ lambda ที่ไม่จับค่าเป็นค่าคงที่เสมือนในระหว่างการคอมไพล์
- Complex Constants: การจัดการรายการที่ถูกอ้างอิง เวกเตอร์ และสตริงในการคอมไพล์ Scheme
ข้อมูลเชิงลึกการใช้งานจริง
นักพัฒนาในการอภิปรายได้แบ่งปันประสบการณ์จริงในการใช้งานเทคนิคเหล่านี้ ผู้ร่วมให้ข้อมูลคนหนึ่งได้อธิบายแนวทางของพวกเขาในคอมไพเลอร์ TXR Lisp ที่พวกเขาใช้งาน lambda lifting โดยใช้ load-time forms ซึ่งเป็นเทคนิคที่ย้าย lambda expression ที่ไม่จับค่าไปยังระดับบนสุดระหว่างการคอมไพล์ แนวทางนี้ถือว่า lambda เหล่านั้นเป็นค่าคงที่เทียม โดยเก็บไว้ในรีจิสเตอร์ที่กลายเป็นแยกไม่ออกจากค่าคงที่ปกติหลังจากการเริ่มต้น
การสนทนาเผยให้เห็นว่ากลยุทธ์การใช้งานที่แตกต่างกันสามารถบรรลุเป้าหมายการปรับปรุงที่คล้ายกันในขณะที่ทำงานภายในข้อจำกัดของโครงสร้างพื้นฐานคอมไพเลอร์ที่มีอยู่
วิวัฒนาการภาษาโปรแกรมและ AI
แนวทางที่น่าสนใจในการอภิปรายได้กล่าวถึงเหตุผลที่ Lisp ซึ่งครั้งหนึ่งเคยถือเป็นภาษาของปัญญาประดิษฐ์ ได้ถูกแทนที่ด้วย Python ในการพัฒนา AI สมัยใหม่ สมาชิกชุมชนสังเกตว่าความเกี่ยวข้องของ Lisp กับแนวทางปัญญาประดิษฐ์เชิงสัญลักษณ์ไม่สอดคล้องกับวิธีการเรียนรู้ของเครื่องที่เน้นตัวเลขในปัจจุบัน การเพิ่มขึ้นของ Python ในฐานะภาษาเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพสำหรับการเชื่อมต่อไลบรารี C++ และ CUDA ร่วมกับส่วนแบ่งตลาดของ Lisp ที่ลดลงในช่วงสามทศวรรษที่ผ่านมา อธิบายการเปลี่ยนแปลงนี้ในภูมิทัศน์การเขียนโปรแกรม AI
การอภิปรายแสดงให้เห็นว่าการสร้างคอมไพเลอร์ยังคงเป็นพื้นที่ที่นักพัฒนาให้ความสนใจอย่างต่อเนื่อง โดยแหล่งข้อมูลการศึกษายังคงพัฒนาต่อไปเพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ปฏิบัติงานที่ต้องการเข้าใจแนวคิดพื้นฐานของภาษาโปรแกรมเหล่านี้
อ้างอิง: Compiling a Lisp: Closure conversion