v8 Javascript 引擎如何对 Int32Array 值执行位操作答案

【问题标题】：How v8 Javascript engine performs bit operations on Int32Array valuesv8 Javascript 引擎如何对 Int32Array 值执行位操作
【发布时间】：2020-08-14 12:51:12
【问题描述】：

据我所知，V8 Javascript 引擎进行双数转换（到 i32 并返回）来执行位操作。让我们考虑下一个例子：

const int32 = new Int32Array(2);
int32[0] = 42;
int32[1] = 2;
const y = int32[0] | int32[1];

V8 在这种情况下会进行双重转换吗？如果不是，是否意味着对 Int32Array 值的位运算更快？

更新：通过双重转换，我的意思是：从 64 位（53 位精度）到 -> 32 位，再到 -> 64 位

【问题讨论】：

双重转换意味着i32 -> double -> i32，对吧？
@D.Pardal 抱歉，我不够清楚。意思是：从 64 位（53 位精度）到 -> 32 位，再到 -> 64 位
@SerhiiBilyk 不，“double -> i32 -> double” 没有意义。该值存储为 i32，按位运算发生在 i32 上。它可能会被转换为一个双 in between（按照规范的要求），或者转换被优化掉。

标签： javascript performance bit-manipulation v8 typedarray

【解决方案1】：

V8 开发人员在这里。简短的回答是：这里没有转换，按位运算总是对 32 位整数执行，Int32Array 也将其元素存储为 32 位整数。

更长的答案是“视情况而定”。在未优化的代码中，所有值都使用统一的表示。在 V8 中，这意味着如果数值在范围内（包括符号在内的 31 位，即大约 -10 亿到 +10 亿），则数值要么表示为“Smi”（“小整数”），要么表示为“HeapNumbers”（64 -bit double 带有一个小对象头）否则。因此，对于像int32[0] 这样的元素加载，32 位值从数组中加载，检查范围，然后标记为 Smi 或装箱为 HeapNumber。以下| 操作查看输入，将其转换为 32 位整数（这可以像取消标记 Smi 一样简单，也可以像在对象上调用 .valueOf 一样复杂），然后执行按位“或” .然后将结果再次标记为 Smi 或装箱为 HeapNumber，以便下一个操作可以决定如何处理它。

如果函数运行频繁到最终得到优化，那么优化编译器会利用类型反馈（必要时由类型检查保护）来忽略所有这些在这种情况下不必要的转换，简单的答案就是正确的.

【讨论】：

类型反馈是否认为HeapNumber和SMI相同，从而优化掉范围检查？
@Bergi：类型反馈系统单独跟踪 Smis，以便优化编译器可以决定是否发出 HeapNumber 处理代码。
那么优化编译器是否会发出避免 HeapNumbers 和双重转换的代码，即使对于 1 <<< 30（即任何在 SMI 范围之外的 int32 或 uint32）？
在大多数情况下，这就是我所期望的。如果它实际上是1 << 30，那么它甚至应该不断地折叠它。也就是说，对于可变输入，权衡是更小的代码与以后不得不deopt的风险；因此，在任何给定情况下是否发出 HeapNumber 路径完全是团队可能会随着时间的推移而迭代的事情，所以我不想对此做出任何绝对的陈述。
我的经验是优化编译器会发出一个'not a smi' depot。