如果 R 是用 S4 类编写的，它会和 Julia 一样快吗？

Question

我对 Julia 和 R 实际如何解释代码知之甚少，但我读到过使 Julia 如此之快的原因是多重分派，它可以预测类型。

现在在 R 中，S4 类也有多个调度，所以我的问题是：

当所有东西都是用 S4 类编写的时候，R 能像 Julia 一样快吗？

如果不是：是什么阻碍了 R 和 Julia 一样快？

Answer 1

R 是一种解释型编程语言 - 请参阅https://cran.r-project.org/doc/FAQ/R-FAQ.html#What-is-R_003f。因此，您有一个解释器，可以在代码运行时解释并执行后续行。R 中具有良好性能的库只是用 C 编写的 - 例如，请参见src优秀数据表库中的文件夹：https : //github.com/Rdatatable/data.table

另一方面，Julia 是一种编译语言（并且在相同的动态中并使用多个分派）。Julia 使用 LLVM 编译器系统在执行之前从任何代码段生成汇编。以这个 Julia 函数为例：

f(x,y) = x < y ? 2x : 5;

当 Julia 第一次执行它时，它会得到一个汇编代码，实际上如果你愿意，你可以看到它：

julia> code_native(f, (Int, Int))
        .text
; ? @ REPL[8]:1 within `f'
        pushq   %rbp
        movq    %rsp, %rbp
; ?? @ int.jl:82 within `<'
        cmpq    %rdx, %rcx
; ??
        jge     L17
; ?? @ int.jl:87 within `*'
        addq    %rcx, %rcx
; ??
        movq    %rcx, %rax
        popq    %rbp
        retq
L17:
        movl    $5, %eax
        popq    %rbp
        retq
        nopl    (%rax,%rax)
; ?

这是一组由您的 CPU 直接理解的指令 - 不涉及解释器。如果您决定用例如 C 编写这个函数并编译它，您可以期待非常相似的装配线。

最后，请注意，此代码是特定于类型的 - 如果您尝试code_native(f, (Int, Float64))（使用不同类型） - 您将获得完全不同的程序集（尝试自己！）。

因此，解释型语言和编译型语言的性质非常不同，R 只有在使用用 C（或其他编译型语言）编写的外部库时才能快速。