Это история о значительной оптимизации интерпретатора Perl, о борьбе со сложностями кода, и о том, как мы хотели «съесть торт так, чтобы он у нас остался» [английская поговорка «You can’t have your cake and eat it», означающая невозможность достижения двух противоположных целей].

На недавнем хакатоне Booking.com у нас появилась возможность поработать над ускорением функции размещения целых чисел в интерпретаторе Perl. В случае успеха это поможет ускорить практически все программы, которые работают в нашем проекте. Оказалось, что банальная реализация идеи могла бы сработать, но это привело бы к увеличению сложности поддержки кода. Наше исследование привело нас к тому, чтобы заставить препроцессор С улучшать качество кода, одновременно давая возможность ускорить выполнение программ.

Предыстория

В perlguts и PerlGuts Illustrated написано, что представление переменных в Perl обычно состоит из двух частей – заголовка и тела (представляемых как struct). Заголовок содержит необходимые для обработки переменных данные, которые не зависят от её типа, включая указатель на возможное тело.

Структура тела может сильно отличаться, в зависимости от типа переменной. Простейшая переменная — SvNULL, которая представляет undef и которой не требуется тело.

У строки (PV — “pointer value”) тело имеет тип XPV:

Структура тела PV отличается от тела PVNV. PVNV может содержать число с плавающей точкой и строковое представление того же значения.

Преимущество такого дизайна в том, что все ссылки на переменную ведут на заголовок. Perl свободно может изменять то место, где хранится тело, и для этого не требуется обновлять все остальные указатели.