Два варианта абстрактного синтаксического дерева (AST) для выражения a * b + c.
Арены, также называемые регионами, повсюду встречаются в современных языках программирования. Есть такая разновидность арен, которая одновременно супер-проста и удивительно эффективна при работе с компиляторами и тому подобными инструментами. Может быть, именно по причине такой простоты эта элементарная техника не попадалась мне во многих курсах по компиляторам — и вообще в теоретическом минимуме по информатике, если уж на то пошло. В этом посте я познакомлю вас с этой идеей, а также с её многочисленными достоинствами.
Многие по-разному понимают, что такое арены или регионы, поэтому здесь я собираюсь называть интересующую меня разновидность этих структур данных «выровненной», а сам процесс — «выравниванием» (flattening). Выровненная арена содержит всего один тип, то есть, в сущности, это обычный массив. В таком массиве можно обойтись индексами, тогда как обычно для работы с массивом требуются указатели. Здесь мы поговорим прежде всего о выравнивании абстрактных синтаксических деревьев (AST), но вообще описанная идея применима с любой структурой данных, отягощённой указателями.
Чтобы изучить выравнивание, мы дважды напишем простейший интерпретатор: сначала как обычно, а затем с применением выравнивания. Логика поста прослеживается по коду из этого репозитория, где можно сравнить две ветки. Здесь важнее всего отметить, что изменения минимальны, но при этом микробенчмарки показывают, что после выравнивания код работает в 2,4 раза быстрее. Благодаря выравниванию не только повышается производительность, но и сам код становится эргономичнее, на чём я также остановлюсь.
