Rust并行编译的挑战与突破 李原 2022年5月28日 • 相关浅谈 • Rust并行编译的挑战与突破 • 从并行编译到并行程序设计 • Rust社区与并行编译 目录 相关浅谈 Rust编译速度之殇 编译器设计造成编译速度缓慢 · 单态化 · 借用检查 · 宏展开 · MIR优化 ... Rust规模编译速度慢于C++ Rust编译速度之殇 提升编译效率成为近年社区重点工作 提升编译效率成为近年社区重点工作 并行编译或成下一代编译效率突破利器 2017-2021，Rust编译速度已提升一倍以上 Rust社区编译器性能工作组 Rust编译器并行化 Cargo多crate并行 二进制生成并行 更多更好的并行化？ Rust编译器架构 语法树生成 宏展开 命名解析 泛型解析 类型检查 借用检查 单态化 二进制生成 增量编译系统 底层数据 结构 Rust语言编译器结构总览 考虑内部编译流程并行化 考虑内部编译流程并行化 Rust并行并发 编译时线程安全检查 一些常见线程安全数据结构 常用Rust并行并发库 Rust并行并发 增加程序复杂度 线程安全数据结构造成效率损失 Mutex与RwLock rustc profileing 数据 · 代码复杂度及健壮性 · benchmark资源限制 · profileing成本 ... 收益 > 代价？ Rust并行编译的挑战与突破

第三届中国Rust开发者大会 KCL: Rust 在编译器领域的实践与探索 张正 蚂蚁集团 Agenda 01 KusionStack 与 KCL 02 用 Rust 重写 KCL 03 Rust 重写后的收益 04 更多的探索 01 KusionStack 与 KCL KusionStack是什么？ KusionStack架构 KCL KusionStack 是什么？ Language Server KCL Compiler KCL Package Manager 02 用 Rust 重写 KCL Python 代码翻译 栈式虚拟机 Rust 编译器 KCL 编译器架构升级 Source Code AST LLVM IR Native/WASM Source Code AST Bit code VM Source Code Python IDE：用户体验提升 源于 Rust 强大的编译检查和错误 处理方式， 更少的 Bug 稳定性提升 端到端编译执行性能提升了 66% 66 % 20 & 40 前端解析器性能提升 20倍 中端语义分析器性能提升40倍 稳定性和性能的巨大提升 50 % 语言编译器编译过程平均内存使用 量变为原来 Python 版本的一半 01 02 03 04 Case1: 单文件编译 > https://github

通过SSA的解释执行窥探Golang编译之一角 丁尔男 武汉航天远景 产品总监 凹语言 联合发起人 PLOC 联合发起人 目 录 Golang 编译流程简介 01 SSA 解释执行 02 基于 SSA 的应用 03 Golang 编译流程简介 源代码 抽象语法树 抽象语法树 （带语义信息） 静态单赋值 目标代码 Golang 编译流程简介 源代码 抽象语法树 抽象语法树 Golang 编译流程简介 源代码 抽象语法树 抽象语法树 （带语义信息） 静态单赋值 目标代码 1 + 2 * 3 *ast.BinaryExpr (+) *ast.BasicLit 1 : INT *ast.BinaryExpr (*) *ast.BasicLit 2 : INT * ast.BasicLit 3 : INT Golang 编译流程简介 01-AST Golang 编译流程简介 源代码 抽象语法树 抽象语法树 （带语义信息） 静态单赋值 目标代码 语义分析，涉及的包： • go/types 功能： • 类型检查和推导，如： v := "a" + 1 • 确定标识符的引用关系，如： var g = 42 func main() { g := "Hello GoCN!" println(g) } Golang 编译流程简介

从汇编角度看编译器优化 by 彭于斌（ @archibate ） 往期录播： https://www.bilibili.com/video/BV1fa411r7zp 课程 PPT 和代码： https://github.com/parallel101/course 高性能并行编程与优化 - 课程大纲 • 分为前半段和后半段，前半段主要介绍现代 C++ ，后半段主要介绍并行编程与优化。 1 1.课程安排与开发环境搭建： cmake 与 git 入门 2.现代 C++ 入门：常用 STL 容器， RAII 内存管理 3.现代 C++ 进阶：模板元编程与函数式编程 4.编译器如何自动优化：从汇编角度看 C++ 5.C++11 起的多线程编程：从 mutex 到无锁并行 6.并行编程常用框架： OpenMP 与 Intel TBB 7.被忽视的访存优化：内存带宽与 cpu 缓存机制 新增的寄存器，给了汇编程序员更大的空间，降低了编译 器处理寄存器翻车（ register spill ）的压力。 • 因此 64 位比 32 位机器相比，除了内存突破 4GB 限制外，也有一定性能优势。 8 位， 16 位， 32 位， 64 位版本 al, ax, eax, rax r15b, r15w, r15d, r15 AT&T 汇编语言 GCC 编译器所生成的汇编语言就属于这种 返回值：通过

版本管理工具 .............................................................................. 15 1.4 rust 编译运行 .............................................................................. 16 第二章 Rust 基本语法 57 5.2.2 依赖的详细配置： ................................................................ 58 5.2.3 自定义编译器配置 ................................................................ 58 5.2.4 feature 段落......... 1 rust调用 ffi函数 .................................................................. 68 6.3.2 将 rust 编译成库 .................................................................. 71 6.4 堆，栈，BOX.............

1 Linux 下 Makefile 的 automake 生成 全攻略 作为 Linux 下的程序开发人员，大家一定都遇到过 Makefile，用 make 命令来编译自己写 的程序确实是很方便。一般情况下，大家都是手工写一个简单 Makefile，如果要想写出一 个符合自由软件惯例的 Makefile 就不那么容易了。 在本文中，将给大家介绍如何使用 autoconf 和 automake 是用于自动编译和链接的，一个工程有很多文件组成，每一个文件的改变都会导 致工程的重新链接，但是不是所有的文件都需要重新编译，Makefile 中记录有文件的信息， 在 make 时会决定在链接的时候需要重新编译哪些文件。 Makefile 的宗旨就是：让编译器知道要编译一个文件需要依赖其他的哪些文件。当那些依 赖文件有了改变，编译器会自动的发现最终的生成文件已经过时，而重新编译相应的模块。 automake --add-missing; ./configure; 3 make; ./helloworld 就可以看到 Makefile 被产生出来，而且可以将 helloworld.c 编译通过。很简单吧，几条命 令就可以做出一个符合惯例的 Makefile，感觉如何呀。 现在开始介绍详细的过程： 1、建目录 在你的工作目录下建一个 helloworld 目录，用它来存放 helloworld

是一个由 Google 开发的开源 JavaScript 引擎，其在运行之前将 JavaScript 编译成了机器代码 ，而非字节码或是解释执行它，以此提升性能。更进一步，使用了如 Inline Cache 等方法来提高性 能。有了这些功能，JavaScript 程序与 V8 引擎的速度媲美二进制编译。在 Deno 中，V8 引擎用于 执行 JavaScript 代码。 ©hijiangtao Deno Deno / 采用 Rust 构建 Rust 是由 Mozilla 主导开发的通用、编译型编程语言。设计准则为 “安全、并发、实用”，支持函数 式、并发式、过程式以及面向对象的编程风格。Deno 使用 Rust 语言来封装 V8 引擎，通过 libdeno 绑定，我们就可以在 JavaScript 中调用隔离的功能。 ©hijiangtao Deno / 简单 1. 天生支持 TypeScript TypeScript - 使用 Deno 运行 TypeScript 代码无需任何手动编译（Deno 会自动为 你执行此步骤） 2. 只有一个可执行文件 ©hijiangtao Deno / 现代 1. 天生支持 TypeScript 2. 只有一个单独的可执行文件 3. 自带实用工具，例如依赖检查器（deno info）和 代码格式化工具（deno fmt） 4. Top Level Await

节”的链接。 代码 代码 代码要go fmt后提交。注释文件注明其所属章节。 如何编译 如何编译 build.go依赖markdown的一个解析包，所以第一步先 go get github.com/russross/blackfriday 这样读者就可以把相应的Markdown文件编译成html文件，执行go build build.go，执行生成的文件，就会在底目 录下生成相应的html文件 附录A 参考资料 5 1 GO环境配置 1 GO环境配置 欢迎来到Go的世界，让我们开始探索吧！ Go是一种新的语言，一种并发的、带垃圾回收的、快速编译的语言。它具有以下特点： 它可以在一台计算机上用几秒钟的时间编译一个大型的Go程序。 Go为软件构造提供了一种模型，它使依赖分析更加容易，且避免了大部分C风格include文件与库的开头。 Go是静态类型的语言，它的类型系统没有 花费时间，这样感 觉起来比典型的面向对象语言更轻量级。 Go完全是垃圾回收型的语言，并为并发执行与通信提供了基本的支持。 按照其设计，Go打算为多核机器上系统软件的构造提供一种方法。 Go是一种编译型语言，它结合了解释型语言的游刃有余，动态类型语言的开发效率，以及静态类型的安全性。它也打 算成为现代的，支持网络与多核计算的语言。要满足这些目标，需要解决一些语言上的问题：一个富有表达能力但轻 量

华为量子计算云服务2.0，功能和性能全面大幅提升 量子应用 量子算法库 量子编程框架 量子控制 量子芯片 模拟器 化学模拟 组合优化 人工智能 模拟算法 优化算法 学习算法 编程语言 编译器 资源管理 资源调度 量子纠错 控制脉冲 量子-经典接口 超导 离子阱 金刚石色心 HiQ 1.0 展开 HiQ 2.0 展开 HiQ 2.0 量子化学 量子调控 编程框架 线路模拟 新增 优势。 ?? = ?? 华为HiQ Fermion: 一站式量子化学模拟计算解决方案 核心技术体现 HiQ Fermion 是针对近期NISQ量子器件的杀手级应用量子化学模拟开 发的一套软件包。它包括数据结构和工具用以获取和操作费米子哈密 顿量、并将之转化为量子-经典混合架构可以实现的量子态制备、演化 和测量、以及优化参数更新等全套工具。HiQ Fermion 可以在华为云 上提供一站式量子化学模拟解决方案。 模拟业界最大规模 VQE (C2H4,14 orbitals）（核心技术：高质量初态 ansatz 制 备，有效参数约减，线路优化，并行梯度计算等） 6.支持 GUI 界面友好编程体验 华为量子化学软件包 HIQ Fermion 1：多参数约减算法，可约减高达80% 2： 多参数梯度优化算法, 测试300+参数 3： 量子线路压缩高达70% 累计提速 超过1600倍！ Ansatzes Ops

(manual_experimental.html)。 注意: 赋值、移动和析构在⽂档特定的析构 (destructors.html)部分。 当前⼿册对 Nim 语⾔的词法、语法和语义做了描述。 打算学习怎样编译 Nim 程序和⽣成⽂档，请阅读⽤户编译指南 (nimc.html)和⽂档⽣成⼯具指南 (docgen.html)。 Nim语⾔使⽤"扩展BNF"来解释结构， (a)* 表示 0 个或多个 a ， a+ 表示 1 "源⽂件"组成，由Nim compiler "编译器"处理成 executable "可 执⾏"⽂件，这个可执⾏⽂件的性质取决于编译器实现，例如，它可能是⼀个本地⼆进制⽂件或 JavaScript 源代码。 常规的 Nim 程序，⼤部分代码被编译⾄可执⾏⽂件，⽽有些代码可能会在 compile-time "编译期" 执⾏。 包括常量表达式、宏定义 和宏定义使⽤的 Nim 程序。 编译期执⾏⽀持 Nim 语⾔的⼤部分，但有限制 语⾔的⼤部分，但有限制 -- 详情查看编译期执⾏限制。 其术语 runtime "运⾏ 时"涵盖了编译期执⾏和可执⾏⽂件的代码执⾏。 编译器将 Nim 源码解析成称为 abstract syntax tree (AST) "抽象语法树"的内部数据结构，在执⾏代码或将其编译为可执⾏⽂件之 前，通过 semantic analysis "语义分析"对AST进⾏转换，增加了语义信息，如表达式类型、标识符的含义，以及在某些情况下表达