Czym różni się kompilator JIT od zwykłego kompilatora?

Wiele komplikuje się w kompilatorach JIT dla języków takich jak Java, Ruby i Python. Czym różnią się kompilatory JIT od kompilatorów C / C ++ i dlaczego kompilatory napisane dla Java, Ruby lub Python nazywane są kompilatorami JIT, podczas gdy kompilatory C / C ++ to tylko kompilatory?

Kompilatory JIT kompilują kod w locie, tuż przed ich wykonaniem, a nawet wtedy, gdy są już wykonywane. W ten sposób maszyna wirtualna, w której działa kod, może sprawdzać wzorce w wykonywaniu kodu, aby umożliwić optymalizacje, które byłyby możliwe tylko z informacjami w czasie wykonywania. Ponadto, jeśli maszyna wirtualna zdecyduje, że skompilowana wersja nie jest wystarczająco dobra z jakiegokolwiek powodu (np. Zbyt wiele braków pamięci podręcznej lub kod często zgłaszający wyjątek), może zdecydować o ponownej kompilacji w inny sposób, co prowadzi do znacznie mądrzejszego kompilacja.

Z drugiej strony, kompilatory C i C ++ tradycyjnie nie są JIT. Kompilują się w jednym ujęciu tylko raz na maszynie programisty, a następnie tworzony jest plik wykonywalny.

JIT jest skrótem od kompilatora just-in-time, a nazwa to misson: w czasie wykonywania określa wartościowe optymalizacje kodu i stosuje je. Nie zastępuje zwykłych kompilatorów, ale jest częścią tłumaczy. Zauważ, że języki takie jak Java, które używają kodu pośredniego, mają zarówno normalny kompilator do tłumaczenia kodu źródłowego na pośredni, jak i JIT zawarte w interpreterie w celu zwiększenia wydajności.

Optymalizacje kodu z pewnością mogą być wykonywane przez „klasyczne” kompilatory, ale zwróć uwagę na główną różnicę: kompilatory JIT mają dostęp do danych w czasie wykonywania. To ogromna zaleta; prawidłowe wykorzystanie może być oczywiście trudne.

Rozważmy na przykład taki kod:

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;
}

Normalny kompilator nie może z tym zrobić zbyt wiele. Jednak kompilator JIT może wykryć, że mjest wywoływany tylko z k==0jakiegoś powodu (takie rzeczy mogą się zdarzyć, gdy kod zmienia się w czasie); może następnie utworzyć mniejszą wersję kodu (i skompilować go do kodu natywnego, chociaż uważam, że to drobna kwestia, koncepcyjnie):

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

W tym momencie prawdopodobnie nawet wstawi wywołanie metody, ponieważ jest to teraz trywialne.

Najwyraźniej Słońce odrzuciło większość optymalizacji wykonanych javacw Javie 6; Powiedziano mi, że te optymalizacje utrudniały JIT wiele, a naiwnie skompilowany kod działał szybciej. Domyśl.