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 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.com/KusionStack/kcl#showcase

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 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 eax 传出 movl $42, %eax 相当于： eax = 42; 前 6 个参数：分别通过 edi ， esi ， edx ， ecx ， r8d

反向兼容性 原生 Kotlin/Native 入门——在 IntelliJ IDEA 中 Kotlin/Native 入门——使用 Gradle Kotlin/Native 入门——使用命令行编译器 与 C 语言互操作 1.10.2.4.1 1.10.2.4.2 1.10.2.4.3 1.10.2.4.4 1.10.2.4.5 1.10.2.4.6 1.10.2.5 1.10 Kotlin/JS 开发服务器与持续编译 调试 Kotlin/JS 代码 在 Kotlin/JS 平台中运行测试 Kotlin/JS 无用代码消除 Kotlin/JS IR 编译器 将 Kotlin/JS 项目迁移到 IR 编译器 Kotlin 用于 JS 平台 浏览器与 DOM API 在 Kotlin 中使用 JavaScript 代码 动态类型 使用来自 npm 的依赖 在 JavaScript 关键字与操作符 语法↗ 语言规范↗ 工具 构建工具 Gradle Gradle 概述 Gradle 入门——教程 配置 Gradle 项目 Kotlin Gradle 插件中的编译器选项 Kotlin Gradle 插件中的编译项与缓存 支持 Gradle 插件变体 Maven Ant Dokka 简介 Dokka 入门 运行 Dokka Gradle Maven

反向兼容性 原生 Kotlin/Native 入门——在 IntelliJ IDEA 中 Kotlin/Native 入门——使用 Gradle Kotlin/Native 入门——使用命令行编译器 与 C 语言互操作 与 C 语言互操作性 映射来自 C 语言的原始数据类型——教程 映射来自 C 语言的结构与联合类型——教程 6 1.10.2.4.4 1.10.2.4.5 1.10 Kotlin/JS 开发服务器与持续编译 调试 Kotlin/JS 代码 在 Kotlin/JS 平台中运行测试 Kotlin/JS 无用代码消除 Kotlin/JS IR 编译器 将 Kotlin/JS 项目迁移到 IR 编译器 Kotlin 用于 JS 平台 浏览器与 DOM API 在 Kotlin 中使用 JavaScript 代码 动态类型 使用来自 npm 的依赖 在 JavaScript 关键字与操作符 语法↗ 语言规范↗ 工具 构建工具 Gradle Gradle 概述 Gradle 入门——教程 配置 Gradle 项目 Kotlin Gradle 插件中的编译器选项 Kotlin Gradle 插件中的编译项与缓存 支持 Gradle 插件变体 Maven Ant Dokka 简介 Dokka 入门 运行 Dokka Gradle Maven

不会舍弃动态的特性。幸运的是，现代编 程语言设计与编译器技术可以大大消除性能折衷（trade-off），并提供有足够生产力的单一环境进行 原型设计，而且能高效地部署性能密集型应用程序。Julia 语言在这其中扮演了这样一个角色：它是 一门灵活的动态语言，适合用于科学计算和数值计算，并且性能可与传统的静态类型语言媲美。 由于 Julia 的编译器和其它语言比如 Python 或 R 的解释器有所不同，一开始你可能发现 无论它是基础的类型（primitive）还是用户自定义的类型。大多数的动态语言都缺乏类型声明，这意 味着程序员无法告诉编译器值的类型，也就无法显式地讨论类型。另一方面，在静态语言中，往往 必须标注对象的类型。但类型只在编译期才存在，而无法在运行时进行操作和表达。而在 Julia 中， 类型本身是运行时的对象，并可用于向编译器传达信息。 类型系统和多重派发是 Julia 语言最主要的特征，但一般不需要显式地手动标注或使用：函数通过函 --cpu-target 设置 来限制使用 CPU 的某些特性；设置为 help 可以查看可用的 选项 -O, --optimize={0,1,2,3} 设置编译器优化级别 (若未配置此选项，则默认等级为 2；若配置了此选项 却没指定具体级别，则默认级别为 3)。 -g, -g 开启或设置 debug 信息的生成等级。若未配置此选项，则默认 debug

ast 中的辅助函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1747 32.1.4 编译器旗标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1750 32.1.5 命令行用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1750 32.2 symtable ——访问编译器的符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1751 32.2.1 符号表的生成 . . . . . . . flags 和 dont_inherit 控制应当激活哪个编译器选项 以及应当允许哪个 future 特性。如果 两者都未提供 (或都为零) 则代码会应用与调用compile() 的代码相同的旗标来编译。如果给出 了 flags 参数而未给出 dont_inherit (或者为零) 则会在无论如何都将被使用的旗标之外还会额外使用 flags 参数所指定的编译器选项和 future 语句。如果 dont_inherit

中的辅助函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1865 32.1.4 编译器旗标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1868 32.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1868 32.2 symtable ——访问编译器的符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1869 32.2.1 符号表的生成 . . . . . 和 dont_inherit 控制应当激活哪个编译器选项 以及应当允许哪个 future 特性。如果两者 都未提供 (或都为零) 则代码会应用与调用compile() 的代码相同的旗标来编译。如果给出了 flags 参 数而未给出 dont_inherit (或者为零) 则会在无论如何都将被使用的旗标之外还会额外使用 flags 参数所指 定的编译器选项和 future 语句。如果 dont_inherit

ast 中的辅助函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1939 32.1.4 编译器旗标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1943 32.1.5 命令行用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1943 32.2 symtable --- 访问编译器的符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1944 32.2.1 符号表的生成 . . . . . flags 和 dont_inherit 控制应当激活哪个编译器选项 以及应当允许哪个 future 特性。如果 两者都未提供 (或都为零) 则代码会应用与调用compile() 的代码相同的旗标来编译。如果给出了 flags 参数而未给出 dont_inherit (或者为零) 则会在无论如何都将被使用的旗标之外还会额外使用 flags 参数所指定的编译器选项和 future 语句。如果 dont_inherit

ast 中的辅助函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1908 32.1.4 编译器旗标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1911 32.1.5 命令行用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1912 32.2 symtable --- 访问编译器的符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1912 32.2.1 符号表的生成 . . . . . flags 和 dont_inherit 控制应当激活哪个编译器选项 以及应当允许哪个 future 特性。如果 两者都未提供 (或都为零) 则代码会应用与调用compile() 的代码相同的旗标来编译。如果给出了 flags 参数而未给出 dont_inherit (或者为零) 则会在无论如何都将被使用的旗标之外还会额外使用 flags 参数所指定的编译器选项和 future 语句。如果 dont_inherit

ast 中的辅助函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1935 32.1.4 编译器旗标 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1939 32.1.5 命令行用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1939 32.2 symtable --- 访问编译器的符号表 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1940 32.2.1 符号表的生成 . . . . . flags 和 dont_inherit 控制应当激活哪个编译器选项 以及应当允许哪个 future 特性。如果 两者都未提供 (或都为零) 则代码会应用与调用compile() 的代码相同的旗标来编译。如果给出了 flags 参数而未给出 dont_inherit (或者为零) 则会在无论如何都将被使用的旗标之外还会额外使用 flags 参数所指定的编译器选项和 future 语句。如果 dont_inherit