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GN⁺: Zig의 컴타임 성능 뛰어난 평가

 (scottredig.com)
1P by neo 2달전 | ★ favorite | 댓글 1개

Zig의 Comptime에 대한 다양한 관점

  • Zig의 메타프로그래밍: Zig는 메타프로그래밍을 주요 기능으로 제공하며, 이는 코드가 데이터를 다루는 방식으로 프로그래밍의 힘을 극대화함. 특히, 하드웨어에 가까운 프로그래밍에서 고급 개념을 저수준 작업으로 정확하게 매핑하는 데 유리함.

  • Comptime의 첫 경험: 처음 Zig의 comptime을 사용할 때는 어려웠지만, 관점을 바꾸자 이해가 쉬워졌음. 이를 돕기 위해 comptime을 이해하는 6가지 다른 관점을 제시함.

View 0: 무시할 수 있음

  • 코드 읽기 중시: Zig의 comptime은 코드 읽기를 중시하며, 이는 디버깅이나 코드 수정에 필수적임. 메타프로그래밍은 종종 "쓰기 전용 코드"가 될 수 있지만, Zig에서는 컴파일 시간과 런타임을 혼합하여 쉽게 읽을 수 있음.

View 1: 제네릭

  • 제네릭 프로그래밍: Zig에서는 제네릭이 특정 기능이 아닌 comptime의 일부 기능으로 처리됨. 타입을 제네릭으로 만들기 위해 함수 정의에 타입을 인자로 받아 반환하는 방식 사용.

View 2: 컴파일 시간에 실행되는 표준 코드

  • 컴파일 시간 실행: Zig는 런타임, comptime, 빌드 시스템에서 동일한 언어를 사용함. 예를 들어, Fizz Buzz 문제를 컴파일 시간에 미리 계산하여 실행 속도를 높일 수 있음.

View 3: 부분 평가

  • 부분 평가: 일부 인자만 전달하여 함수의 일부를 미리 평가하는 기법. Zig의 comptime은 컴파일 과정에서 부분 평가를 수행함.

View 4: 컴파일 시간 평가, 런타임 코드 생성

  • 코드 생성: 컴파일 시간에 평가 가능한 코드는 평가되고, 런타임에 필요한 코드는 출력 코드에 추가됨. Zig의 컴파일러는 가상 머신을 통해 comptime을 구현함.

View 5: 텍스트 기반 코드 생성

  • 코드 생성의 유사성: Zig의 comptime은 코드 생성과 유사한 방식으로 작동하며, 텍스트 기반 코드 생성의 강력함과 comptime의 단순함을 결합함.

결론

  • Zig의 comptime의 장점: Zig의 comptime은 코드 생성의 강력함과 코드 읽기의 단순함을 결합하여 매우 유용함. 다양한 메타프로그래밍 방법론을 comptime으로 변환할 수 있음.

추가 읽을거리

  • Zig의 공식 웹사이트에서 더 많은 정보를 얻을 수 있으며, Zig의 표준 라이브러리를 통해 더 많은 예제를 확인할 수 있음.
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neo 2달전  [-]
Hacker News 의견

  • 컴파일 타임 프로그래밍의 문제점에 대한 깊이 있는 논의가 필요함. 스테이지드 프로그래밍은 새로운 것이 아니며, 여러 문제와 설계 상의 절충점이 존재함

    • 제네릭 구현 방식이 파라메트릭성을 깨뜨림. 파라메트릭성은 함수의 타입 서명만으로 함수에 대해 추론할 수 있는 능력을 의미함
    • Zig가 재귀적 제네릭 타입을 어떻게 처리하는지 명확하지 않음. 일반적으로 타입 시스템은 재귀를 허용하기 위해 게으름을 사용함
    • 타입 체크와 컴파일 타임 계산이 상호작용하는 방식이 흥미로움. Zig가 어떤 선택을 했는지 명확하지 않음
    • 컴파일 타임 코드가 코드 생성 가능성을 제시하지만, 위생에 대한 논의는 없음

  • D 언어는 17년 전부터 이러한 기능을 가졌으며, 다른 언어로 꾸준히 기능이 이동하고 있음

    • D는 키워드를 사용하지 않고, "const expression"으로 컴파일 타임 실행을 유도함
    • 비상수 전역 변수, I/O 및 시스템 함수 호출을 피함으로써 많은 함수가 컴파일 타임에 실행 가능함

  • Zig는 흥미롭지만, 연산자 오버로딩이 없어서 아쉬움. 연산자 오버로딩에 대한 반대 의견을 잘 이해하지 못함

    • 연산자 오버로딩이 실제로 어떤 일이 일어나는지 알 수 없다는 주장은 설득력이 없음

  • 컴파일 타임에 구조체를 생성할 수 있는 패턴이 흥미로움

    • 신경망을 구현할 때 JSON 파일을 생성하고, 이를 읽어 구조체를 생성하는 실험을 진행함
    • 이론적으로 컴파일러가 신경망을 직접 최적화할 수 있음

  • 'fieldNames'는 Nim의 'fieldPairs'와 유사하며, 매우 유용한 구조임

    • Rust에서는 이러한 기능이 부족함. Rust의 매크로는 비타입 매크로로 제한되어 있음

  • Zig의 컴파일 타임 기능에 놀랐다면, Nim도 살펴볼 가치가 있음. Nim은 컴파일 타임 코드 평가와 전체 AST 매크로 시스템을 가짐

  • Zig는 오디오 플러그인 개발에 적합할 수 있지만, C++의 생태계(JUCE 등)가 부족함

  • Zig는 언어로서 매우 좋으며, 목적에 맞게 사용되는 것이 중요함

  • Zig의 메타 프로그래밍 기능과 Rust의 방대한 생태계, 커뮤니티, 안전성을 결합한 무언가가 있기를 바람

    • Zig의 언어 디자인을 선호하지만, 유용하거나 신뢰할 수 있는 것을 작성하기에는 아직 어려움
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