所有编程语言都存储函数调用的输出吗？

Question

这是一个关于编程语言是否记住/存储函数调用的输出的一般问题。

假设我需要计算一个数量X，这取决于一些更简单的计算。比方说

X=sin(t)+cos(t)+(cos(t)-sin(t))^2.

天真地，我可以像上面那样计算X，调用sin(t) 两次，cos(t) 两次。

或者我可以打电话给sin(t) 和cos(t) 一次：

a=sin(t)
b=cos(t)

然后做

X=a+b+(b-a)^2

直觉上，第二种方法应该快两倍吧？所有编程语言都是这样吗？

我问是因为，在 Julia 中进行这样的计算时，我注意到计算更简单的数量一次而不是在它们出现在 X 的表达式中的每个点调用它们并不会改变运行时间。

Answer 1

这取决于你的编译器有多聪明，以及函数的属性。

首先，您的编译器需要弄清楚您是否调用了 sin(t) 两次。这并不太难。

其次，它需要让自己相信 t 对于每个调用都具有相同的值。例如，如果 t 是一个静态变量，并且您没有调用 sin(t) 而是调用了其他函数，则该函数调用可以修改 t，因此第二次调用 sin(t) 将具有不同的参数和 sin(t)必须调用两次。

第三，它需要说服自己，sin(t) 被调用一次还是两次都没有关系。 （这样的函数称为幂等）。例如，如果您调用了一个将消息写入日志文件的函数，那么编译器将不得不调用它两次，或者只将一条消息写入日志文件而不是两条。