chapel - 我什么时候应该在教堂使用记录与类

Question

在教堂中使用Record类型相对于Class什么时候有利？在IRC上，有人提到Records可以更好地分布在语言环境中。

Answer 1

记录和类在Chapel中相似，因为它们都支持使用字段和方法创建对象。也就是说，也存在一些主要差异。以下是对其中一些差异的快速回顾（tl; dr：记录大致类似于C ++结构，而类大致类似于Java类），然后是摘要，其中提供了有关何时选择使用一个或另一个的指示：

变量的性质


记录变量直接表示记录对象
类变量表示对类对象的引用（指针）


换句话说，记录变量是记录对象，因此两者之间没有区别。相反，类变量指向可以存储在与对象本身不同的语言环境中的类对象（即，类变量可以引用跨分布式存储器存储的对象）。

这意味着当一个记录分配给另一个记录时，RHS记录的值将被复制到LHS记录的值（例如，通常RHS记录的字段将被复制到LHS记录的字段）。另一个含义是，记录必须定义（或使用编译器提供的）复制初始化器，并且通常提供0参数的初始化器以建立新的记录对象。

相反，将一个类别分配给另一个类别时，会使LHS类别变量引用（指向）与RHS类别变量相同的对象。

分配/取消分配


类对象分配在堆上，并且可以由各种内存管理策略来管理
记录对象是“就地”分配的（例如，在当前堆栈帧上），并且会自动取消分配（例如，当它们超出范围时）


这意味着类对象的生存期与程序的结构无关，并且依赖于几种策略之一来管理其内存（owned，shared，borrowed，unmanaged）。相反，可以将记录对象视为自动进行内存管理，但受到词法作用域的约束。

这也意味着，如果您有一个类数组，则通常会创建一个连续的指针序列，这些指针可能指向生活在系统中任何地方（本地堆或某些其他语言环境的堆）的对象。而如果您有一个记录数组，则其存储通常是连续的记录对象序列。

这意味着如果要在Chapel中创建“基于指针”的数据结构（例如链表，树或图），则通常将使用类对象来存储具有类字段的数据结构的节点类型以引用其邻居（但是，由于Chapel没有指针并且它们是就地分配的，因此使用记录来表示这些节点将很困难）。

继承/方法调度


一个类可以声明为另一个类的子类，支持虚拟方法/动态调度
记录不支持对象层次结构或虚拟/动态调度


这意味着，如果您要像Java或C ++中那样创建复杂的对象层次结构，则将要使用类，并且此类类层次结构的初始化程序本身就是层次结构。

摘要

鉴于这些区别，在以下情况下，通常需要使用一个类：


您想要创建“基于指针”的数据结构（例如，链表），因为类对象可以通过使用类变量字段来相互引用自己
您想使用不受词法范围限制的对象
您想使用身份重要的对象
您想要创建支持动态方法分派的对象层次结构


在以下情况下，通常需要使用记录：


价值比身份更重要，可以将其复制到周围
您想更好地控制对象在内存中的布局方式
您希望对象内存由变量的范围来管理


在实践中，将两者结合起来会非常强大。例如，具有类字段的记录可用于通过使类实现对象的标识，并通过分配重载和副本初始化程序来实现引用计数语义的记录来创建引用计数对象，以处理当记录进入和离开范围，已分配等