What happens when a declarator (my/state) is in a for block?

Question

The following blocks run a loop assigning the topic to a variable $var:

• The first one the my $var; is outside the loop
• 第二个my $var;在循环内
• 最后state $var;是循环内

my $limit=10_000_000;
{
    my $var;
    for ^$limit { $var =$_; }
    say now  - ENTER now;
}
{
    for ^$limit { my $var; $var=$_; }
    say now  - ENTER now;
}
{
    for ^$limit { state $var; $var=$_; }
    say now  - ENTER now;
}

每个块的样本输出持续时间（秒）如下：

0.5938845                                                                                                                                 
1.8251226                                                                                                                                 
2.60700803  

https://docs.perl6.org/syntax/state运动state变量上的文档具有与相同的词法作用域my。从功能上讲，代码块1和块3将在对相应循环块的多次调用中实现相同的持久存储。

为什么state（和内部my）版本需要更多时间？它还在做什么？

编辑： 类似于@HåkonHægland的注释，如果我剪切并粘贴了上面的代码，以便每个块总共运行3次，则my $var外部循环的时序变化会很明显（第一种情况）：

0.600303                                                                                                                                  
1.7917011                                                                                                                                 
2.6640811                                                                                                                                 

1.67793597                                                                                                                                
1.79197091                                                                                                                                
2.6816156                                                                                                                                 

1.795679                                                                                                                                  
1.81233942                                                                                                                                
2.77486777

Answer 1

简短版本：在没有任何运行时优化（类型专门化，JIT等）的世界中，时间安排将符合您的期望。优化程序处理每个示例的效果会影响此处的时间安排。

首先，在没有任何运行时优化的情况下运行代码很有趣。在我当前使用的机器上（相当慢）的VM中，坚持MVM_SPESH_DISABLE=1使用环境会导致以下情况：

13.92366942
16.235372
14.4329288

这些具有某种直观意义：

• 在第一种情况下，我们在块的外部范围中声明了一个简单的词法变量
• 在第二种情况下，我们必须Scalar在循环中每次分配一个额外的分配，然后进行垃圾回收，这会占用额外的时间
• 在第三种情况下，我们使用state变量。甲state变量存储在封闭件的代码对象，然后被复制到在输入时间的呼叫帧。这比Scalar每次分配一个新程序都便宜，但是比根本不需要执行该操作要多得多的工作。

接下来，让我们运行3个启用了优化器的程序，每个示例都在其自己的隔离程序中。

• 第一个出现在0.86298831，速度提高了16倍。去优化器！它已内联循环主体。
• 第二个出现在1.2288566，速度提高了13倍。也不要太破旧。它再次内联循环主体。（一旦逃逸分析器足够聪明以消除Scalar分配，这种情况在将来也将变得更加便宜。）
• 第三个出现在2.0695035，速度提高了7倍。相对而言，这并不令人印象深刻（即使仍是一个很大的改进），主要原因是它没有内联循环体。为什么？因为它尚不知道如何内联使用状态变量的代码。（如何看待：MVM_SPESH_INLINE_LOG=1在环境中运行，输出结果为：Can NOT inline (1) with bytecode size 78 into (3): cannot inline code that declares a state variable。）

简而言之，此处的主要因素是循环主体的内联，并且目前尚不可能使用状态变量。

现在还不清楚为什么优化器在外部声明$var何时不是程序中的第一个循环时会变得更糟；感觉比“合理地优化此功能”的合理情况更像是一个错误。即使稍有不足，它仍然可以在轻微防御下始终保持巨大的改进！