Scheme的 block 结构效率

Question

The book在第 1 章中定义了 block 结构，允许您“打包”define s 在过程定义中。

考虑一下 mean-square例如定义:

(define (mean-square x y) 
    (define (square x) (* x x))
    (define (average x y) (/ (+ x y) 2))
    (average (square x) (square y)))

当我运行 (mean-square 2 4)我正确得到 10 .

我的问题是，内部定义(在这个玩具箱中是 square 和 average)是否运行 每次我调用 mean-square通过口译员的程序？如果是这样，那不是效率低下吗？如果不是，为什么？

Answer 1

如果代码有些天真地编译，可能会有一些开销。原因是内部函数是在一个全新的词法环境中定义的，该词法环境在函数的每个条目上都被新实例化。在抽象语义中，每次调用函数时，都必须捕获新的词法闭包并将其连接到该环境框架中的正确位置。

因此，归结为编译器可以优化多少。例如，它可以注意到两个函数实际上都没有引用周围的词法环境。 (这些函数中的 x 和 y 引用指向它们自己的参数，而不是周围的参数 mean-square )。这意味着它们都被移动到顶层而不改变语义:

(define (__anon1 x) (* x x))

(define (__anon2 x y) (/ (+ x y) 2))

(define (mean-square x y)
    (define square __anon1)
    (define average __anon2)
    (average (square x) (square y)))

从现在开始 square和 average实际上是简单的别名(编译器生成的全局实体的别名，编译器知道它不会被其控制之外的任何东西操纵)，它们表示的值可以通过以下方式传播:

(define (mean-square x y)
  (__anon2 (__anon1 x) (__anon1 y)))