Mengapa Java memiliki primitif untuk nomor ukuran yang berbeda?


20

Di Jawa ada tipe primitif untuk byte, short, intdan longdan hal yang sama untuk floatdan double. Mengapa orang harus menetapkan berapa byte yang harus digunakan untuk nilai primitif? Tidak bisakah ukurannya ditentukan secara dinamis tergantung pada seberapa besar angka yang dilewati?

Ada 2 alasan yang dapat saya pikirkan:

  1. Mengatur ukuran data secara dinamis berarti perlu mengubah secara dinamis juga. Ini berpotensi menyebabkan masalah kinerja?
  2. Mungkin programmer tidak ingin seseorang dapat menggunakan angka yang lebih besar dari ukuran tertentu dan ini memungkinkan mereka untuk membatasinya.

Saya masih berpikir ada banyak hal yang bisa didapat dengan menggunakan satu intdan floattipe, apakah ada alasan khusus Java memutuskan untuk tidak menggunakan rute ini?


4
Untuk downvoters, saya ingin menambahkan bahwa pertanyaan ini terhubung ke pertanyaan yang ingin dijawab oleh peneliti kompiler .
rwong

Jadi, jika Anda menambahkan ke nomor yang Anda pikir jenisnya harus diubah secara dinamis? Apakah saya bahkan ingin jenisnya diubah? Jika nomor diinisialisasi sebagai intUnknown alpha = a + b; apakah Anda mendapatkan itu akan sedikit sulit pada kompiler. Mengapa ini khusus untuk java?
paparazzo

@ Paparazzi Ada bahasa pemrograman yang ada dan lingkungan eksekusi (kompiler, interpreter, dll) yang akan menyimpan integer lebar dinamis berdasarkan seberapa besar nilai aktualnya (mis. Hasil operasi penambahan). Konsekuensinya adalah: kode yang akan dieksekusi pada CPU menjadi lebih rumit; ukuran bilangan bulat itu menjadi dinamis; membaca integer lebar dinamis dari memori mungkin memerlukan lebih dari satu perjalanan; struct (objek) dan array yang berisi bilangan bulat lebar dinamis di dalam bidang / elemen mereka mungkin memiliki ukuran dinamis juga.
rwong

1
@tofro saya tidak mengerti. Cukup kirim nomor dalam format apa pun yang Anda suka: desimal, biner, dll. Serialisasi adalah masalah yang sepenuhnya ortogonal.
Gardenhead

1
@gardenhead Ini ortogonal, ya, tapi ... anggap saja kasus di mana Anda ingin berkomunikasi antara server yang ditulis dalam Java dan klien yang ditulis dalam C. Tentu saja ini dapat diselesaikan dengan infrastruktur khusus. Misalnya ada hal-hal seperti developers.google.com/protocol-buffers . Tapi ini adalah palu besar untuk kacang kecil mentransfer angka integer melalui jaringan. (Saya tahu, ini bukan argumen yang kuat di sini, tapi mungkin satu hal yang perlu dipertimbangkan - mendiskusikan detailnya di luar cakupan komentar).
Marco13

Jawaban:


16

Seperti banyak aspek dari desain bahasa, ia datang ke trade-off keanggunan terhadap kinerja (belum lagi beberapa pengaruh historis dari bahasa sebelumnya).

Alternatif

Sangat mungkin (dan cukup sederhana) untuk membuat bahasa pemrograman yang hanya memiliki satu jenis bilangan asli nat. Hampir semua bahasa pemrograman yang digunakan untuk studi akademis (misalnya PCF, Sistem F) memiliki tipe angka tunggal ini, yang merupakan solusi yang lebih elegan, seperti yang Anda duga. Tetapi desain bahasa dalam praktik bukan hanya tentang keanggunan; kita juga harus mempertimbangkan kinerja (sejauh mana kinerja dianggap tergantung pada aplikasi bahasa yang dimaksudkan). Kinerja terdiri dari kendala waktu dan ruang.

Kendala ruang

Membiarkan pemrogram memilih jumlah byte di muka dapat menghemat ruang dalam program yang dibatasi memori. Jika semua nomor Anda akan menjadi kurang dari 256, maka Anda dapat menggunakan 8 kali lebih banyak bytesebagai longs, atau digunakan penyimpanan disimpan untuk objek yang lebih kompleks. Pengembang aplikasi Java standar tidak perlu khawatir tentang kendala ini, tetapi mereka muncul.

Efisiensi

Sekalipun kita mengabaikan ruang, kita masih terkendala oleh CPU, yang hanya memiliki instruksi yang beroperasi pada jumlah byte yang tetap (8 byte pada arsitektur 64-bit). Itu berarti bahkan menyediakan tipe 8-byte tunggal longakan membuat implementasi bahasa secara signifikan lebih sederhana daripada memiliki tipe bilangan alami yang tidak terikat, dengan dapat memetakan operasi aritmatika secara langsung ke instruksi CPU tunggal yang mendasarinya. Jika Anda mengizinkan pemrogram untuk menggunakan angka yang besar dan sewenang-wenang, maka operasi aritmatika tunggal harus dipetakan ke urutan instruksi mesin yang rumit, yang akan memperlambat program. Ini adalah poin (1) yang Anda ajukan.

Jenis titik mengambang

Diskusi sejauh ini hanya menyangkut bilangan bulat. Jenis titik-mengambang adalah binatang yang kompleks, dengan semantik yang sangat halus dan kasing tepi. Dengan demikian, meskipun kita bisa dengan mudah mengganti int, long, short, dan bytedengan satu natjenis, tidak jelas apa jenis floating-point bahkan adalah . Mereka bukan bilangan real, karena bilangan real tidak bisa ada dalam bahasa pemrograman. Mereka juga bukan angka yang cukup rasional (meskipun itu lurus ke depan untuk membuat tipe rasional jika diinginkan). Pada dasarnya, IEEE memutuskan cara untuk mengurutkan kira-kira bilangan real, dan semua bahasa (dan programmer) telah terjebak dengan mereka sejak itu.

Akhirnya:

Mungkin programmer tidak ingin seseorang dapat menggunakan angka yang lebih besar dari ukuran tertentu dan ini memungkinkan mereka untuk membatasinya.

Ini bukan alasan yang valid. Pertama, saya tidak bisa memikirkan situasi di mana jenis secara alami dapat mengkodekan batas numerik, belum lagi kemungkinannya sangat rendah sehingga batas yang ingin ditegakkan oleh programmer akan sesuai dengan ukuran dari salah satu tipe primitif.


2
kunci sebenarnya dari fakta bahwa kita memiliki pelampung adalah bahwa kita telah mendedikasikan perangkat keras untuk mereka
jk.

juga penyandian batas numerik dalam suatu tipe benar - benar terjadi dalam bahasa tipe dependen, dan pada tingkat yang lebih rendah bahasa lain misalnya seperti enums
jk.

3
Enum tidak setara dengan bilangan bulat. Enum hanyalah mode penggunaan tipe penjumlahan. Fakta bahwa beberapa bahasa secara enkode menyandikan enum sebagai bilangan bulat adalah cacat bahasa, bukan fitur yang dapat dieksploitasi.
Gardenhead

1
Saya tidak terbiasa dengan Ada. Bisakah saya membatasi bilangan bulat untuk jenis apa pun, misalnya type my_type = int (7, 2343)?
Gardenhead

1
Ya. Sintaksnya adalah: ketik my_type adalah kisaran 7..2343
Devsman

9

Alasannya sangat sederhana: efisiensi . Dalam banyak cara.

  1. Tipe data asli: Semakin dekat tipe data dari suatu bahasa sesuai dengan tipe data yang mendasari perangkat keras, semakin efisien bahasa dianggap. (Tidak dalam arti bahwa program Anda tentu akan efisien, tetapi dalam arti bahwa Anda dapat, jika Anda benar-benar tahu apa yang Anda lakukan, tulis kode yang akan berjalan seefisien perangkat keras dapat menjalankannya.) Jenis data yang ditawarkan oleh Java sesuai dengan byte, kata-kata, doubleword dan quadword dari perangkat keras paling populer di luar sana. Itu cara yang paling efisien untuk dilakukan.

  2. Overhead yang tidak beralasan pada sistem 32-bit: Jika keputusan telah dibuat untuk memetakan semuanya ke ukuran tetap 64-bit, ini akan memberlakukan penalti besar pada arsitektur 32-bit yang membutuhkan siklus clock lebih banyak untuk melakukan 64- operasi bit daripada operasi 32-bit.

  3. Memori yang boros: Ada banyak perangkat keras di luar sana yang tidak terlalu pilih-pilih tentang penyelarasan memori, (arsitektur Intel x86 dan x64 menjadi contohnya), jadi array 100 byte pada perangkat keras itu hanya dapat menempati 100 byte memori. Namun, jika Anda tidak memiliki byte lagi, dan Anda harus menggunakan panjang sebagai gantinya, array yang sama akan menempati urutan besarnya lebih banyak memori. Dan byte array sangat umum.

  4. Menghitung ukuran angka: Gagasan Anda menentukan ukuran bilangan bulat secara dinamis tergantung pada seberapa besar angka yang dilewati terlalu sederhana; tidak ada satu titik "melintas" suatu angka; perhitungan seberapa besar angka yang harus dilakukan pada saat runtime, pada setiap operasi yang mungkin memerlukan hasil dari ukuran yang lebih besar: setiap kali Anda menambah angka, setiap kali Anda menambahkan dua angka, setiap kali Anda mengalikan dua angka, dll.

  5. Operasi pada jumlah ukuran yang berbeda: Selanjutnya, memiliki jumlah ukuran yang berpotensi berbeda mengambang di memori akan menyulitkan semua operasi: Bahkan untuk sekadar membandingkan dua angka, runtime pertama-tama harus memeriksa apakah kedua angka yang akan dibandingkan adalah sama. ukuran, dan jika tidak, ubah ukuran yang lebih kecil agar sesuai dengan ukuran yang lebih besar.

  6. Operasi yang membutuhkan ukuran operan tertentu : Operasi bit-wise tertentu bergantung pada bilangan bulat yang memiliki ukuran tertentu. Karena tidak memiliki ukuran spesifik yang telah ditentukan sebelumnya, operasi ini harus ditiru.

  7. Overhead polimorfisme: Mengubah ukuran angka pada saat runtime pada dasarnya berarti bahwa angka tersebut harus polimorfik. Ini pada gilirannya berarti bahwa itu tidak bisa menjadi primitif ukuran tetap yang dialokasikan pada tumpukan, itu harus menjadi objek, dialokasikan pada tumpukan. Itu sangat tidak efisien. (Baca ulang # 1 di atas.)


6

Untuk menghindari pengulangan poin yang telah dibahas dalam jawaban lain, saya akan mencoba menguraikan berbagai perspektif.

Dari perspektif desain bahasa

  • Tentu saja mungkin untuk merancang dan mengimplementasikan bahasa pemrograman dan lingkungan eksekusinya yang secara otomatis akan mengakomodasi hasil operasi integer yang tidak sesuai dengan lebar mesin.
  • Adalah pilihan perancang bahasa apakah akan membuat bilangan bulat lebar dinamis untuk menjadi tipe bilangan bulat default untuk bahasa ini.
  • Namun, perancang bahasa harus mempertimbangkan kelemahan berikut:
    • CPU harus mengeksekusi lebih banyak kode, yang membutuhkan lebih banyak waktu. Namun, dimungkinkan untuk mengoptimalkan untuk kasus yang paling sering di mana bilangan bulat cocok dalam satu kata mesin. Lihat representasi pointer yang ditandai .
    • Ukuran bilangan bulat itu menjadi dinamis.
    • Membaca bilangan bulat lebar dinamis dari memori mungkin memerlukan lebih dari satu perjalanan.
    • Structs (objek) dan array yang berisi bilangan bulat lebar dinamis di dalam bidang / elemen mereka akan memiliki ukuran (ditempati) total yang dinamis juga.

Alasan historis

Ini sudah dibahas dalam artikel Wikipedia tentang sejarah Jawa, dan juga dibahas secara singkat dalam jawaban Marco13 .

Saya akan menunjukkan bahwa:

  • Desainer bahasa harus menyulap antara pola pikir estetika dan pragmatis. Pola pikir estetika ingin merancang bahasa yang tidak rentan terhadap masalah terkenal, seperti bilangan bulat bilangan bulat. Pola pikir pragmatis mengingatkan perancang bahwa bahasa pemrograman harus cukup baik untuk mengimplementasikan aplikasi perangkat lunak yang berguna, dan untuk beroperasi dengan bagian perangkat lunak lain yang diimplementasikan dalam berbagai bahasa.
  • Bahasa pemrograman yang bermaksud menangkap pangsa pasar dari bahasa pemrograman yang lebih lama mungkin lebih cenderung pragmatis. Salah satu konsekuensi yang mungkin adalah bahwa mereka lebih bersedia untuk menggabungkan atau meminjam konstruksi dan gaya pemrograman yang ada dari bahasa-bahasa yang lebih tua.

Alasan efisiensi

Kapan efisiensi?

  • Ketika Anda berniat untuk mengiklankan bahasa pemrograman yang sesuai untuk pengembangan aplikasi skala besar.
  • Ketika Anda perlu mengerjakan jutaan dan miliaran item kecil, di mana setiap bit efisiensi bertambah.
  • Ketika Anda perlu bersaing dengan bahasa pemrograman lain, bahasa Anda harus berkinerja baik - tidak perlu menjadi yang terbaik, tetapi tentu saja membantu untuk tetap dekat dengan kinerja terbaik.

Efisiensi penyimpanan (dalam memori, atau pada disk)

  • Memori komputer dulunya sumber daya yang langka. Di masa lalu, ukuran data aplikasi yang dapat diproses oleh komputer dibatasi oleh jumlah memori komputer, meskipun itu bisa dibilang dapat dikerjakan menggunakan pemrograman pintar (yang akan membutuhkan biaya lebih banyak untuk diimplementasikan).

Efisiensi eksekusi (dalam CPU, atau antara CPU dan memori)

  • Sudah dibahas dalam jawaban gardenhead .
  • Jika suatu program perlu memproses array yang sangat besar dari sejumlah kecil yang disimpan secara berurutan, efisiensi representasi dalam memori memiliki efek langsung pada kinerja eksekusi, karena jumlah data yang besar menyebabkan throughput antara CPU dan memori menjadi hambatan. Dalam hal ini, mengemas data lebih padat berarti bahwa satu baris cache mengambil dapat mengambil lebih banyak potongan data.
  • Namun, alasan ini tidak berlaku jika data tidak disimpan atau diproses secara berurutan.

Kebutuhan akan bahasa pemrograman untuk menyediakan abstraksi untuk bilangan bulat kecil, meskipun terbatas pada konteks tertentu

  • Kebutuhan ini sering muncul dalam pengembangan perpustakaan perangkat lunak, termasuk perpustakaan standar bahasa itu sendiri. Di bawah ini adalah beberapa kasus.

Interoperabilitas

  • Seringkali, bahasa pemrograman tingkat tinggi perlu berinteraksi dengan sistem operasi, atau perangkat lunak (pustaka) yang ditulis dalam bahasa tingkat rendah lainnya. Bahasa tingkat rendah ini sering berkomunikasi menggunakan "struct" , yang merupakan spesifikasi kaku dari tata letak memori dari catatan yang terdiri dari bidang tipe yang berbeda.
  • Misalnya, bahasa tingkat yang lebih tinggi mungkin perlu menentukan bahwa fungsi asing tertentu menerima chararray ukuran 256. (Contoh.)
  • Beberapa abstraksi yang digunakan oleh sistem operasi dan sistem file memerlukan penggunaan byte stream.
  • Beberapa bahasa pemrograman memilih untuk menyediakan fungsi utilitas (misalnya BitConverter) untuk membantu pengemasan dan pembongkaran bilangan bulat sempit menjadi bit-stream dan byte-stream.
  • Dalam kasus ini, tipe integer yang lebih sempit tidak perlu tipe primitif yang dibangun ke dalam bahasa. Sebagai gantinya, mereka dapat disediakan sebagai tipe perpustakaan.

Penanganan string

  • Ada beberapa aplikasi yang tujuan desain utamanya adalah untuk memanipulasi string. Dengan demikian, efisiensi penanganan string penting untuk jenis aplikasi tersebut.

Penanganan format file

  • Banyak format file dirancang dengan pola pikir seperti C. Dengan demikian, penggunaan bidang lebar sempit lazim.

Keinginan, kualitas perangkat lunak, dan tanggung jawab programmer

  • Untuk banyak jenis aplikasi, pelebaran bilangan bulat otomatis sebenarnya bukan fitur yang diinginkan. Baik saturasi maupun wrap-around (modulus).
  • Banyak jenis aplikasi akan mendapat manfaat dari spesifikasi eksplisit programmer dari nilai-nilai terbesar yang diizinkan dalam berbagai titik kritis dalam perangkat lunak, seperti pada tingkat API.

Pertimbangkan skenario berikut.

  • API perangkat lunak menerima permintaan JSON. Permintaan berisi berbagai permintaan anak. Seluruh permintaan JSON dapat dikompres dengan algoritma Deflate.
  • Seorang pengguna jahat membuat permintaan JSON yang berisi satu miliar permintaan anak. Semua permintaan anak identik; pengguna jahat bermaksud sistem untuk membakar beberapa siklus CPU melakukan pekerjaan yang tidak berguna. Karena kompresi, permintaan anak identik ini dikompresi ke ukuran total yang sangat kecil.
  • Jelas bahwa batas yang telah ditentukan pada ukuran data yang dikompresi tidak cukup. Sebaliknya, API perlu memaksakan batas yang telah ditentukan pada jumlah permintaan anak yang dapat terkandung di dalamnya, dan / atau batas yang telah ditentukan pada ukuran data yang kempes.

Seringkali, perangkat lunak yang dapat dengan aman meningkatkan banyak pesanan besarnya harus direkayasa untuk tujuan itu, dengan meningkatnya kompleksitas. Itu tidak datang secara otomatis bahkan jika masalah integer overflow dihilangkan. Ini datang ke lingkaran penuh menjawab perspektif desain bahasa: sering kali, perangkat lunak yang menolak untuk melakukan pekerjaan ketika overflow bilangan bulat yang tidak diinginkan terjadi (dengan melemparkan kesalahan atau pengecualian) lebih baik daripada perangkat lunak yang secara otomatis sesuai dengan operasi besar astronomi.

Ini berarti perspektif OP,

Mengapa orang harus menetapkan berapa byte yang harus digunakan untuk nilai primitif?

tidak benar. Programmer harus diizinkan, dan kadang-kadang diperlukan, untuk menentukan besarnya maksimum yang dapat diambil nilai integer, pada bagian-bagian penting dari perangkat lunak. Seperti yang ditunjukkan oleh jawaban gardenhead , batas alami yang dikenakan oleh tipe primitif tidak berguna untuk tujuan ini; bahasa harus menyediakan cara bagi programmer untuk menyatakan besaran dan menegakkan batasan tersebut.


2

Itu semua berasal dari perangkat keras.

Byte adalah unit memori terkecil yang dapat dialamatkan pada sebagian besar perangkat keras.

Setiap jenis yang Anda sebutkan dibangun dari beberapa byte.

Satu byte adalah 8 bit. Dengan itu Anda bisa mengekspresikan 8 boolean tetapi Anda tidak bisa melihat satu per satu. Anda mengalamatkan 1, Anda mengalamatkan semua 8.

Dulu sesederhana itu tetapi kemudian kami beralih dari bus 8 bit ke bus 16, 32, dan sekarang 64 bit.

Yang berarti sementara kita masih bisa mengatasi pada tingkat byte kita tidak dapat mengambil lagi satu byte dari memori tanpa mendapatkan byte tetangganya.

Menghadapi perangkat keras ini, perancang bahasa memilih untuk mengizinkan kami memilih jenis yang memungkinkan kami memilih jenis yang sesuai dengan perangkat keras.

Anda dapat mengklaim bahwa perincian seperti itu dapat dan harus disarikan terutama dalam bahasa yang bertujuan untuk berjalan pada perangkat keras apa pun. Ini akan memiliki masalah kinerja yang disembunyikan tetapi Anda mungkin benar. Itu tidak terjadi begitu saja.

Java sebenarnya mencoba melakukan ini. Bytes secara otomatis dipromosikan menjadi Ints. Sebuah fakta yang akan membuat Anda gila ketika pertama kali Anda mencoba melakukan pekerjaan menggeser sedikit serius di dalamnya.

Jadi mengapa itu tidak berhasil?

Titik penjualan besar Java pada zaman dulu dimana Anda bisa duduk dengan algoritma C yang baik dan dikenal baik, mengetiknya di Jawa, dan dengan sedikit perubahan akan berhasil. Dan C sangat dekat dengan perangkat keras.

Menjaga agar ukuran yang berjalan dan abstrak keluar dari tipe integral tidak bekerja bersama-sama.

Jadi mereka bisa melakukannya. Mereka tidak melakukannya.

Mungkin programmer tidak ingin seseorang dapat menggunakan angka yang lebih besar dari ukuran tertentu dan ini memungkinkan mereka untuk membatasinya.

Ini pemikiran yang valid. Ada metode untuk melakukan ini. Fungsi penjepit untuk satu. Suatu bahasa bisa sejauh memanggang batas acak ke dalam jenis mereka. Dan ketika batas-batas itu diketahui pada waktu kompilasi yang akan memungkinkan optimasi dalam bagaimana angka-angka itu disimpan.

Java bukan bahasa itu.


" Suatu bahasa bisa sejauh memanggang batas-batas yang sewenang-wenang ke dalam tipenya " Dan memang Pascal memiliki bentuk ini dengan tipe-tipe subrange.
Peter Taylor

1

Kemungkinan, satu alasan penting mengapa jenis-jenis ini ada di Jawa adalah sederhana dan sangat tidak teknis:

C dan C ++ juga memiliki tipe-tipe ini!

Meskipun sulit untuk memberikan bukti bahwa ini adalah alasannya, setidaknya ada beberapa bukti kuat: Spesifikasi Bahasa Oak (Versi 0.2) berisi bagian berikut:

3.1 Jenis Integer

Integer dalam bahasa Oak mirip dengan yang ada di C dan C ++, dengan dua pengecualian: semua tipe integer adalah mesin independen, dan beberapa definisi tradisional telah diubah untuk mencerminkan perubahan di dunia sejak C diperkenalkan. Keempat tipe integer memiliki lebar 8, 16, 32, dan 64 bit, dan ditandatangani kecuali diawali oleh unsignedmodifier.

Jadi pertanyaannya bisa menjadi:

Mengapa pendek, int, dan lama ditemukan di C?

Saya tidak yakin apakah jawaban pertanyaan surat memuaskan dalam konteks pertanyaan yang diajukan di sini. Tetapi dalam kombinasi dengan jawaban lain di sini, mungkin menjadi jelas bahwa dapat bermanfaat untuk memiliki tipe-tipe ini (terlepas dari apakah keberadaan mereka di Jawa hanya merupakan warisan dari C / C ++).

Alasan paling penting yang bisa saya pikirkan adalah

  • Byte adalah unit memori terkecil yang dapat dialamatkan (seperti yang sudah disebutkan oleh CandiedOrange). A byteadalah blok bangunan data dasar, yang dapat dibaca dari file atau melalui jaringan. Beberapa representasi eksplisit dari ini harus ada (dan itu memang ada di sebagian besar bahasa, bahkan ketika kadang-kadang datang dalam penyamaran).

  • Memang benar bahwa, dalam praktiknya, masuk akal untuk mewakili semua bidang dan variabel lokal menggunakan tipe tunggal, dan memanggil tipe ini int. Ada pertanyaan terkait tentang hal itu di stackoverflow: Mengapa Java API menggunakan int, bukan pendek atau byte? . Seperti yang saya sebutkan dalam jawaban saya di sana, satu pembenaran untuk memiliki tipe yang lebih kecil ( bytedan short) adalah bahwa Anda dapat membuat array tipe ini: Java memiliki representasi array yang masih agak "dekat dengan perangkat keras". Berbeda dengan bahasa lain (dan berbeda dengan array objek, seperti Integer[n]array), int[n]array bukan kumpulan referensi di mana nilai tersebar di seluruh tumpukan. Sebaliknya, itu akan terjadidalam praktiknya menjadi blok n*4byte berturut-turut - satu keping memori dengan ukuran dan tata letak data yang diketahui. Ketika Anda memiliki pilihan untuk menyimpan 1000 byte dalam koleksi objek nilai integer berukuran sewenang-wenang, atau dalam byte[1000](yang membutuhkan 1000 byte), yang terakhir mungkin memang menghemat sebagian memori. (Beberapa keuntungan lain dari ini mungkin lebih halus, dan hanya menjadi jelas ketika menghubungkan Java dengan perpustakaan asli)


Mengenai hal-hal yang Anda tanyakan secara spesifik:

Tidak bisakah ukurannya ditentukan secara dinamis tergantung pada seberapa besar angka yang dilewati?

Mengatur ukuran data secara dinamis berarti perlu mengubah secara dinamis juga. Ini berpotensi menyebabkan masalah kinerja?

Mungkin akan mungkin untuk secara dinamis mengatur ukuran variabel, jika seseorang dianggap merancang bahasa pemrograman yang sama sekali baru dari awal. Saya bukan ahli dalam pembuatan kompiler, tetapi berpikir bahwa akan sulit untuk mengumpulkan koleksi yang berubah-ubah secara dinamis - terutama, ketika Anda memiliki bahasa yang sangat diketik. Jadi mungkin akan bermuara pada semua angka yang disimpan dalam "tipe data angka presisi umum yang arbitrer", yang tentunya akan memiliki dampak kinerja. Tentu saja, ada yang bahasa pemrograman yang sangat diketik dan / atau menawarkan jenis nomor berukuran sewenang-wenang, tapi saya tidak berpikir bahwa ada bahasa pemrograman tujuan umum nyata yang pergi dengan cara ini.


Catatan samping:

  • Anda mungkin bertanya-tanya tentang unsignedpengubah yang disebutkan dalam spesifikasi Oak. Bahkan, itu juga berisi komentar: " unsignedbelum diimplementasikan; mungkin tidak akan pernah." . Dan mereka benar.

  • Selain bertanya-tanya mengapa C / C ++ memiliki tipe integer yang berbeda ini, Anda mungkin bertanya-tanya mengapa mereka mengacaukannya begitu mengerikan sehingga Anda tidak pernah tahu berapa banyak bit yang intdimiliki. Pembenaran untuk ini biasanya terkait dengan kinerja, dan dapat dilihat di tempat lain.


0

Ini tentu saja menunjukkan Anda belum mengajarkan tentang kinerja dan arsitektur.

  • Pertama, tidak setiap prosesor dapat menangani tipe besar, jadi, Anda perlu mengetahui batasannya dan bekerja dengannya.
  • Kedua, tipe yang lebih kecil berarti lebih banyak kinerja saat melakukan operasi.
  • Juga, ukuran penting, jika Anda harus menyimpan data dalam file atau database ukuran akan mempengaruhi kinerja dan ukuran akhir dari semua data, misalnya, katakanlah Anda memiliki tabel dengan 15 kolom, dan Anda berakhir dengan beberapa jutaan catatan. Perbedaan antara memilih ukuran kecil sesuai kebutuhan untuk setiap kolom atau memilih hanya tipe terbesar itu akan menjadi perbedaan dari kemungkinan Gigs data dan waktu dalam kinerja operasi.
  • Juga, ini berlaku dalam perhitungan yang rumit, di mana ukuran data yang sedang diproses akan memiliki dampak besar, seperti dalam game misalnya.

Mengabaikan pentingnya ukuran data selalu mengenai kinerja, Anda harus menggunakan sumber daya sebanyak yang diperlukan, tetapi tidak lebih, selalu!

Itulah perbedaan antara program atau sistem yang melakukan hal-hal yang sangat sederhana dan sangat tidak efisien yang membutuhkan banyak sumber daya dan membuat penggunaan sistem itu benar-benar mahal; atau sistem yang tidak banyak, tetapi berjalan lebih cepat dari yang lain dan sangat murah untuk dijalankan.


0

Ada beberapa alasan bagus

(1) sementara penyimpanan satu byte variabel ayat satu panjang tidak signifikan, penyimpanan jutaan dalam array sangat signifikan.

(2) aritmatika "perangkat keras asli" berdasarkan ukuran integer tertentu mungkin jauh lebih efisien, dan untuk beberapa algoritma pada beberapa platform, itu mungkin penting.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.