WebAssembly koʻp qiymatli funksiyasi: samaradorlik va moslashuvchanlikni ochish

WebAssembly (Wasm) kod uchun portativ, samarali va xavfsiz ijro muhitini ta'minlab, veb-dasturlashda inqilob qildi. Uning samaradorlik va kod tuzilishiga sezilarli ta'sir ko'rsatadigan asosiy xususiyatlaridan biri koʻp qiymatlilikdir, bu funksiyalarga bir nechta qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri qaytarish imkonini beradi. Ushbu blog posti WebAssemblydagi koʻp qiymatlilik konsepsiyasini chuqur o'rganadi, uning afzalliklari, amalga oshirish tafsilotlari va umumiy samaradorlikka ta'sirini ko'rib chiqadi. Biz uning an'anaviy yagona qaytariladigan qiymat yondashuvlaridan qanday farq qilishini va u samarali kod generatsiyasi va boshqa tillar bilan oʻzaro ishlash uchun qanday yangi imkoniyatlar ochishini ko'rib chiqamiz.

WebAssembly koʻp qiymatli funksiyasi nima?

Ko'pgina dasturlash tillarida funksiyalar faqat bitta qiymat qaytara oladi. Bir nechta ma'lumot qismlarini qaytarish uchun dasturchilar ko'pincha struktura yoki kortej qaytarish yoki havola orqali uzatilgan argumentlarni o'zgartirish kabi muqobil yechimlarga murojaat qilishadi. WebAssembly koʻp qiymatliligi funksiyalarga bir nechta qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri e'lon qilish va qaytarish imkonini berib, bu paradigmaga o'zgartirish kiritadi. Bu oraliq ma'lumotlar tuzilmalariga bo'lgan ehtiyojni yo'qotadi va ma'lumotlarni qayta ishlashni soddalashtiradi, bu esa samaraliroq kodga hissa qo'shadi. Buni funksiya sizga bir nechta alohida natijalarni bitta konteynerdan ochishga majburlamasdan, bir vaqtning o'zida tabiiy ravishda taqdim eta olishi deb o'ylang.

Masalan, bo'lish amaliyotining ham bo'linmasini, ham qoldig'ini hisoblaydigan funksiyani ko'rib chiqing. Koʻp qiymatlilik bo'lmaganda, siz ikkala natijani o'z ichiga olgan yagona tuzilmani qaytarishingiz mumkin. Koʻp qiymatlilik bilan funksiya bo'linma va qoldiqni to'g'ridan-to'g'ri ikkita alohida qiymat sifatida qaytarishi mumkin.

Koʻp qiymatli funksiyaning afzalliklari

Yaxshilangan samaradorlik

Koʻp qiymatli funksiyalar bir nechta omillar tufayli WebAssemblyda sezilarli samaradorlikni oshirishga olib kelishi mumkin:

• Xotira ajratishni kamaytirish: Bir nechta qiymatlarni strukturalar yoki kortejlar yordamida qaytarishda, birlashtirilgan ma'lumotlarni saqlash uchun xotira ajratilishi kerak. Koʻp qiymatlilik bu qoʻshimcha xarajatlarni yoʻq qiladi, xotiraga boʻlgan bosimni kamaytiradi va bajarilish tezligini oshiradi. Bu tejamkorlik, ayniqsa, tez-tez chaqiriladigan funksiyalarda yaqqol seziladi.
• Ma'lumotlarni qayta ishlashni soddalashtirish: Ma'lumotlar tuzilmalarini uzatish va ochish qo'shimcha ko'rsatmalar va murakkablikni keltirib chiqarishi mumkin. Koʻp qiymatlilik ma'lumotlar oqimini soddalashtiradi, bu esa kompilyatorga kodni yanada samarali optimallashtirish imkonini beradi.
• Yaxshiroq kod generatsiyasi: Kompilyatorlar koʻp qiymatli funksiyalar bilan ishlaganda samaraliroq WebAssembly kodini yaratishi mumkin. Ular qaytarilgan qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri registrlarga bog'lashi mumkin, bu esa xotiraga kirish zaruratini kamaytiradi.

Umuman olganda, vaqtinchalik ma'lumotlar tuzilmalarini yaratish va manipulyatsiya qilishdan qochish orqali, koʻp qiymatli funksiyalar yanada ixcham va tezroq ijro etilish muhitiga hissa qo'shadi.

Yaxshilangan kod ravshanligi

Koʻp qiymatli funksiyalar kodni o'qish va tushunishni osonlashtirishi mumkin. Bir nechta qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri qaytarish orqali funksiyaning maqsadi aniqroq bo'ladi. Bu yanada qulay va kamroq xatolarga yo'l qo'yadigan kodga olib keladi.

• O'qish qulayligini oshirish: Natijani to'g'ridan-to'g'ri ifodalaydigan kodni odatda o'qish va tushunish osonroq. Koʻp qiymatlilik bir nechta qiymatlarning bitta qaytariladigan qiymatdan qanday qadoqlanishi va ochilishini tushunishga harakat qilish zaruratini yo'qotadi.
• Bo'sh kodlarni (boilerplate) kamaytirish: Vaqtinchalik ma'lumotlar tuzilmalarini yaratish, ularga kirish va ularni boshqarish uchun zarur bo'lgan kod sezilarli bo'lishi mumkin. Koʻp qiymatlilik bu bo'sh kodlarni kamaytirib, kodni ixchamroq qiladi.
• Soddalashtirilgan disk raskadrovka: Koʻp qiymatli funksiyalardan foydalanadigan kodni disk raskadrovka qilishda, qiymatlar murakkab ma'lumotlar tuzilmalari orqali harakatlanmasdan, darhol mavjud bo'ladi.

Yaxshilangan oʻzaro ishlash imkoniyati

Koʻp qiymatli funksiyalar WebAssembly va boshqa tillar o'rtasidagi o'zaro ishlash imkoniyatini yaxshilashi mumkin. Rust kabi ko'plab tillar bir nechta qiymatlarni qaytarish uchun tabiiy qo'llab-quvvatlashga ega. WebAssemblyda koʻp qiymatlilikdan foydalanish orqali keraksiz konvertatsiya bosqichlarini kiritmasdan bu tillar bilan oʻzaro ishlash osonlashadi.

• Uzilishlarsiz integratsiya: Bir nechta qiymatlarni tabiiy ravishda qo'llab-quvvatlaydigan tillar to'g'ridan-to'g'ri WebAssemblyning koʻp qiymatli xususiyatiga mos kelishi mumkin, bu esa uzilishlarsiz integratsiya tajribasini yaratadi.
• Marshalling xarajatlarining kamayishi: Til chegaralarini kesib o'tishda ma'lumotlarni turli ma'lumotlar ko'rinishlari o'rtasida marshalling (konvertatsiya) qilish kerak. Koʻp qiymatlilik talab qilinadigan marshalling miqdorini kamaytiradi, samaradorlikni oshiradi va integratsiya jarayonini soddalashtiradi.
• Aniqroq APIlar: Koʻp qiymatlilik boshqa tillar bilan o'zaro ishlaganda aniqroq va ifodaliroq APIlarni yaratish imkonini beradi. Funksiya signaturalari qaytarilayotgan bir nechta qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri aks ettirishi mumkin.

WebAssemblyda koʻp qiymatlilik qanday ishlaydi

WebAssemblyning tiplar tizimi koʻp qiymatli funksiyalarni qo'llab-quvvatlash uchun mo'ljallangan. Funksiya signaturasi uning parametrlarining tiplarini va qaytariladigan qiymatlarining tiplarini belgilaydi. Koʻp qiymatlilik bilan signaturaning qaytariladigan qiymat qismi bir nechta tiplarni o'z ichiga olishi mumkin.

Masalan, butun son va o'zgaruvchan nuqtali sonni qaytaradigan funksiya shunday signaturaga ega bo'ladi (soddalashtirilgan ko'rinishda):

(param i32) (result i32 f32)

Bu funksiya kirish sifatida bitta 32 bitli butun sonni qabul qilishini va chiqish sifatida 32 bitli butun son hamda 32 bitli o'zgaruvchan nuqtali sonni qaytarishini bildiradi.

WebAssembly buyruqlar to'plami koʻp qiymatli funksiyalar bilan ishlash uchun buyruqlarni taqdim etadi. Masalan, return buyrug'i bir nechta qiymatlarni qaytarish uchun ishlatilishi mumkin, va local.get hamda local.set buyruqlari bir nechta qiymatlarni saqlaydigan mahalliy o'zgaruvchilarga kirish va ularni o'zgartirish uchun ishlatilishi mumkin.

Koʻp qiymatli funksiyalardan foydalanish misollari

1-misol: Qoldiq bilan bo'lish

Yuqorida aytib o'tilganidek, bo'lish amaliyotining ham bo'linmasini, ham qoldig'ini hisoblaydigan funksiya koʻp qiymatlilik foydali bo'lishi mumkin bo'lgan klassik misoldir. Koʻp qiymatliliksiz, siz struktura yoki kortej qaytarishingiz kerak bo'lishi mumkin. Koʻp qiymatlilik bilan siz bo'linma va qoldiqni to'g'ridan-to'g'ri ikkita alohida qiymat sifatida qaytarishingiz mumkin.

Bu yerda soddalashtirilgan misol (haqiqiy Wasm kodi emas, lekin g'oyani yetkazadi): function divide(surat: i32, maxraj: i32) -> (bo'linma: i32, qoldiq: i32) { bo'linma = surat / maxraj; qoldiq = surat % maxraj; return bo'linma, qoldiq; }

2-misol: Xatolarni qayta ishlash

Koʻp qiymatlilik xatolarni samaraliroq qayta ishlash uchun ham ishlatilishi mumkin. Istisno yuborish yoki maxsus xato kodini qaytarish o'rniga, funksiya haqiqiy natija bilan birga muvaffaqiyat belgisini qaytarishi mumkin. Bu chaqiruvchiga xatolarni osongina tekshirish va ularni mos ravishda qayta ishlash imkonini beradi.

Soddalashtirilgan misol: function readFile(faylnomi: string) -> (muvaffaqiyat: bool, tarkib: string) { try { tarkib = read_file_from_disk(faylnomi); return true, tarkib; } catch (error) { return false, ""; // Yoki standart qiymat } }

Ushbu misolda readFile funksiyasi fayl muvaffaqiyatli o'qilganligini bildiruvchi mantiqiy qiymatni va fayl tarkibini qaytaradi. Keyin chaqiruvchi operatsiya muvaffaqiyatli bo'lganligini aniqlash uchun mantiqiy qiymatni tekshirishi mumkin.

3-misol: Kompleks sonlar bilan amallar

Kompleks sonlar bilan amallar ko'pincha ham haqiqiy, ham mavhum qismlarni qaytarishni o'z ichiga oladi. Koʻp qiymatlilik ularni to'g'ridan-to'g'ri qaytarish imkonini beradi.

Soddalashtirilgan misol: function complexMultiply(a_haqiqiy: f64, a_mavhum: f64, b_haqiqiy: f64, b_mavhum: f64) -> (haqiqiy: f64, mavhum: f64) { haqiqiy = a_haqiqiy * b_haqiqiy - a_mavhum * b_mavhum; mavhum = a_haqiqiy * b_mavhum + a_mavhum * b_haqiqiy; return haqiqiy, mavhum; }

Koʻp qiymatlilikni kompilyator tomonidan qo'llab-quvvatlanishi

WebAssemblyda koʻp qiymatlilikdan foydalanish uchun sizga uni qo'llab-quvvatlaydigan kompilyator kerak. Yaxshiyamki, Rust, C++ va AssemblyScript kabi ko'plab mashhur kompilyatorlar koʻp qiymatlilikni qo'llab-quvvatlashni qo'shgan. Bu shuni anglatadiki, siz ushbu tillarda kod yozishingiz va uni koʻp qiymatli funksiyalar bilan WebAssemblyga kompilyatsiya qilishingiz mumkin.

Rust

Rust o'zining tabiiy kortej qaytarish tipi orqali koʻp qiymatlilikni a'lo darajada qo'llab-quvvatlaydi. Rust funksiyalari osongina kortejlarni qaytarishi mumkin, keyin ular WebAssemblyning koʻp qiymatli funksiyalariga kompilyatsiya qilinishi mumkin. Bu koʻp qiymatlilikdan foydalanadigan samarali va ifodali kod yozishni osonlashtiradi.

Misol:

fn divide(numerator: i32, denominator: i32) -> (i32, i32) { (numerator / denominator, numerator % denominator) }

C++

C++ strukturalar yoki kortejlar yordamida koʻp qiymatlilikni qo'llab-quvvatlashi mumkin. Biroq, WebAssemblyning koʻp qiymatli xususiyatidan to'g'ridan-to'g'ri foydalanish uchun kompilyatorlarni tegishli WebAssembly buyruqlarini yaratish uchun sozlash kerak. Zamonaviy C++ kompilyatorlari, ayniqsa WebAssemblyga mo'ljallanganda, kortej qaytarishlarini kompilyatsiya qilingan Wasmda haqiqiy koʻp qiymatli qaytarishlarga optimallashtirish imkoniyatiga ega.

AssemblyScript

To'g'ridan-to'g'ri WebAssemblyga kompilyatsiya qilinadigan TypeScriptga o'xshash til bo'lgan AssemblyScript ham koʻp qiymatli funksiyalarni qo'llab-quvvatlaydi. Bu uni ham samarali, ham o'qish uchun oson bo'lishi kerak bo'lgan WebAssembly kodini yozish uchun yaxshi tanlov qiladi.

Samaradorlik masalalari

Koʻp qiymatlilik sezilarli samaradorlikni oshirishi mumkin bo'lsa-da, potentsial samaradorlik tuzoqlaridan xabardor bo'lish muhimdir. Ba'zi hollarda, kompilyator koʻp qiymatli funksiyalarni bir qiymatli funksiyalar kabi samarali optimallashtira olmasligi mumkin. Kutilgan samaradorlik afzalliklariga erishayotganingizga ishonch hosil qilish uchun har doim kodingizni sinab ko'rish yaxshi fikrdir.

• Kompilyator optimizatsiyasi: Koʻp qiymatlilikning samaradorligi asosan kompilyatorning yaratilgan kodni optimallashtirish qobiliyatiga bog'liq. Mustahkam WebAssembly qo'llab-quvvatlashi va optimallashtirish strategiyalariga ega kompilyatordan foydalanayotganingizga ishonch hosil qiling.
• Funksiyani chaqirish xarajatlari: Koʻp qiymatlilik xotira ajratishni kamaytirsa-da, funksiyani chaqirish xarajatlari hali ham omil bo'lishi mumkin. Bu xarajatlarni kamaytirish uchun tez-tez chaqiriladigan koʻp qiymatli funksiyalarni inlining qilishni ko'rib chiqing.
• Ma'lumotlar joylashuvi: Agar qaytarilgan qiymatlar birgalikda ishlatilmasa, koʻp qiymatlilikning samaradorlik afzalliklari kamayishi mumkin. Qaytarilgan qiymatlar ma'lumotlar joylashuvini rag'batlantiradigan tarzda ishlatilishiga ishonch hosil qiling.

Koʻp qiymatlilikning kelajagi

Koʻp qiymatlilik WebAssemblydagi nisbatan yangi xususiyatdir, lekin u WebAssembly kodining samaradorligi va ifodaliligini sezilarli darajada yaxshilash potentsialiga ega. Kompilyatorlar va vositalar takomillashib borgan sari, biz koʻp qiymatlilikning yanada kengroq qo'llanilishini kutishimiz mumkin.

Istiqbolli yo'nalishlardan biri bu koʻp qiymatlilikni WebAssembly Tizim Interfeysi (WASI) kabi boshqa WebAssembly xususiyatlari bilan integratsiya qilishdir. Bu WebAssembly dasturlariga tashqi dunyo bilan yanada samaraliroq va xavfsizroq aloqa qilish imkonini beradi.

Xulosa

WebAssembly koʻp qiymatliligi WebAssembly kodining samaradorligi, ravshanligi va o'zaro ishlash imkoniyatini yaxshilaydigan kuchli xususiyatdir. Funksiyalarga bir nechta qiymatlarni to'g'ridan-to'g'ri qaytarish imkonini berib, u oraliq ma'lumotlar tuzilmalariga bo'lgan ehtiyojni yo'qotadi va ma'lumotlarni qayta ishlashni soddalashtiradi. Agar siz WebAssembly kodini yozayotgan bo'lsangiz, kodingizning samaradorligi va saqlanishini yaxshilash uchun albatta koʻp qiymatlilikdan foydalanishni ko'rib chiqishingiz kerak.

WebAssembly ekotizimi rivojlanib borgan sari, biz koʻp qiymatlilikning yanada innovatsion qo'llanilishlarini kutishimiz mumkin. Koʻp qiymatlilikning afzalliklari va cheklovlarini tushunish orqali, siz uni butun dunyo bo'ylab keng turdagi platformalar va muhitlar uchun yuqori samarali va saqlanadigan WebAssembly ilovalarini yaratish uchun samarali ishlatishingiz mumkin.

Qo'shimcha manbalar

• WebAssembly rasmiy veb-sayti
• WebAssembly koʻp qiymatli funksiyasi taklifi