performance - Scala 中的模式匹配是如何在字节码级别实现的？

Question

Scala 中的模式匹配是如何在字节码级别实现的？

它是不是像一系列 if (x instanceof Foo) 结构，还是其他东西？它对性能有何影响？

例如，给定以下代码(来自 Scala By Example 第 46-48 页)，eval 方法的等效 Java 代码会是什么样子？

abstract class Expr
case class Number(n: Int) extends Expr
case class Sum(e1: Expr, e2: Expr) extends Expr

def eval(e: Expr): Int = e match {
  case Number(x) => x
  case Sum(l, r) => eval(l) + eval(r)
}

附注我可以读取 Java 字节码，因此字节码表示形式对我来说就足够了，但对于其他读者来说，了解它作为 Java 代码的样子可能会更好。

P.P.S。有本书吗Programming in Scala回答这个问题以及有关 Scala 如何实现的类似问题？我已经订购了这本书，但还没到。

Answer 1

可以使用反汇编程序探索低级别，但简短的答案是，它是一堆 if/else，其中谓词取决于模式

case Sum(l,r) // instance of check followed by fetching the two arguments and assigning to two variables l and r but see below about custom extractors 
case "hello" // equality check
case _ : Foo // instance of check
case x => // assignment to a fresh variable
case _ => // do nothing, this is the tail else on the if/else

您可以使用诸如“case Foo(45, x)”之类的模式和组合来执行更多操作，但通常这些只是我刚才描述的内容的逻辑扩展。模式还可以有守卫，这是对谓词的附加约束。在某些情况下，编译器可以优化模式匹配，例如，当情况之间存在一些重叠时，它可能会稍微合并一些东西。高级模式和优化是编译器中的一个活跃工作领域，因此，如果当前和 future 版本的 Scala 中字节码相对于这些基本规则有了显着改进，请不要感到惊讶。

除此之外，您还可以编写自己的自定义提取器来补充或代替 Scala 用于案例类的默认提取器。如果这样做，那么模式匹配的成本就是提取器所做的任何事情的成本。一个很好的概述可以在 http://lamp.epfl.ch/~emir/written/MatchingObjectsWithPatterns-TR.pdf 中找到。