G-Machine 是一种通过图规约来对函数式语言程序求值的抽象架构。
与组合子规约不同,组合子规约的control是从表达式图本身动态导出的,而G-Machine是由通过编译Application表达式导出的指令序列指定的。
FP的程序基本上都可以用一个表达式的图表示,图计算机就是对这个图求值的机器,总的说来对图的求值是一个不停合并图上的节点生产新节点的过程。
例如:
1 | let x = 2 + 3 in |
先计算出5,然后创建一个新的节点 5 * 5
,然后再对这个节点求值,于是求值过程中就产生了很多临时的节点,这些中间节点也被叫做是 spine,求值过程是沿着 spine 进行的。
但是这样就产生了很多额外的开销,lambda lifting 里提到:可以把程序里,很多捕捉了外围绑定的闭包函数中的这些绑定,转换成函数的参数,从而消除闭包,得到的这个函数就可以自由脱离作用域,被静态的编译到机器码里。这些被 float out 的函数也叫 supercombinator.
在上面的代码中,如果不创建新的节点,顺序计算完了第一个 x
,第二个 x
还会再被算一遍。
Spineless reduction 的概念:只有当面临需要重复计算的情况时,才去创建节点,不然就一路顺序算下去