Реализует ли Swift оптимизацию хвостовых вызовов? а в случае взаимной рекурсии?

в частности, если у меня есть следующий код:

func sum(n: Int, acc: Int) -> Int {
  if n == 0 { return acc }
  else { return sum(n - 1, acc + n) }
}

будет ли компилятор Swift оптимизировать его в цикл? И так ли это в более интересном случае ниже?

func isOdd(n: Int) -> Bool {
  if n == 0 { return false; }
  else { return isEven(n - 1) }
}

func isEven(n: Int) -> Bool {
  if n == 0 { return true }
  else { return isOdd(n - 1) }
}
2 54
swift tail-call-optimization

2 ответа:

лучший способ проверить-это проверить ассемблерный код, генерируемый компилятором. Я взял код выше и скомпилировал его с помощью:

swift -O3 -S tco.swift >tco.asm

соответствующая часть вывода

.globl    __TF3tco3sumFTSiSi_Si
    .align    4, 0x90
__TF3tco3sumFTSiSi_Si:
    pushq    %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB0_4
    .align    4, 0x90
LBB0_1:
    movq    %rdi, %rax
    decq    %rax
    jo    LBB0_5
    addq    %rdi, %rsi
    jo    LBB0_5
    testq    %rax, %rax
    movq    %rax, %rdi
    jne    LBB0_1
LBB0_4:
    movq    %rsi, %rax
    popq    %rbp
    retq
LBB0_5:
    ud2

    .globl    __TF3tco5isOddFSiSb
    .align    4, 0x90
__TF3tco5isOddFSiSb:
    pushq    %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB1_1
    decq    %rdi
    jo    LBB1_9
    movb    , %al
LBB1_5:
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB1_2
    decq    %rdi
    jo    LBB1_9
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB1_1
    decq    %rdi
    jno    LBB1_5
LBB1_9:
    ud2
LBB1_1:
    xorl    %eax, %eax
LBB1_2:
    popq    %rbp
    retq

    .globl    __TF3tco6isEvenFSiSb
    .align    4, 0x90
__TF3tco6isEvenFSiSb:
    pushq    %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    movb    , %al
LBB2_1:
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB2_5
    decq    %rdi
    jo    LBB2_7
    testq    %rdi, %rdi
    je    LBB2_4
    decq    %rdi
    jno    LBB2_1
LBB2_7:
    ud2
LBB2_4:
    xorl    %eax, %eax
LBB2_5:
    popq    %rbp
    retq

в сгенерированном коде нет инструкций по вызову, только условные переходы (je/jne/jo/jno). Это явно говорит о том, что Swift выполняет оптимизацию хвостового вызова в и случаях.

кроме того, isOdd/isEven функции интересны тем, что компилятор не только выполняет TCO, но и inlines другую функцию в каждом случае.

57

да, компилятор swift выполняет оптимизацию хвостового вызова в некоторых случаях:

func sum(n: Int, acc: Int) -> Int {
    if n == 0 { return acc }
    else { return sum(n - 1, acc: acc + 1) }
}

в качестве глобальной функции это будет использовать постоянное пространство стека на "самом быстром" уровне оптимизации (-O).

если он находится внутри структуры все равно будет постоянного места в стеке. Однако внутри класса компилятор не выполняет tco, поскольку метод может быть переопределен во время выполнения.

Clang также поддерживает tco для Objective-C, но часто вызывает ARC release после рекурсивный вызов, таким образом предотвращая эту оптимизацию, см. эта статья от Jonathon Mah для более подробной информации.

ARC также, кажется, предотвращает TCO в Swift:

func sum(n: Int, acc: Int, s: String?) -> Int {
    if n == 0 { return acc }
    else { return sum(n - 1, acc + 1, s) }
}

никакой TCO не был выполнен в моих тестах.

19