为什么口译员每次运行程序时都会编译代码？

Question

我的问题是关于所有解释语言，但为了更好地说明我的观点，我将以Java为例。

我对Java的了解是，当程序员编写代码时，他们必须用java字节代码编译它，这类似于通用java虚拟机架构的机器语言。然后，他们可以将代码分发给运行Java虚拟机（JVM）的任何机器。然后，JVM只是一个程序，它接受java字节代码并在每次运行程序时编译它们（针对特定的体系结构）。根据我的理解（如果我错了，请纠正我）如果我运行我的代码，JVM将动态编译它，我的机器将运行编译的指令，当我关闭程序时，所有的编译工作都将丢失，只有要再次完成，第二次我想运行我的程序。这也是一般解释语言速度慢的原因，因为它们必须在每次动态编译。

但是，所有这些对我来说都没有意义。为什么不在我的机器上下载java字节代码，让JVM为我的特定架构编译一次并创建一个可执行文件，然后下次我想运行程序时，我只运行编译后的可执行文件。通过这种方式，java的承诺：“一次编写，随处运行”仍然保留，但没有大部分解释语言的缓慢。

我知道编译JVM时会做一些聪明的动态优化;然而，他们的目的不仅仅是为了弥补解释机制的缓慢吗？我的意思是，如果JVM必须编译一次，运行多次，那么这不会超过JVM所做优化的加速吗？

我想有一些明显的东西我在这里失踪了。有人有解释吗？

Answer 1

这是不正确的：

然后，JVM只是一个程序，它接受java字节代码并在每次运行程序时编译它们（针对特定的体系结构）。

JVM包含字节码解释器和优化字节码编译器。它解释程序的字节码，并且出于性能原因仅在必要时将字节码编译为本机代码，以优化代码中的“热点”。

要回答您为什么不存储编译结果的问题，有几个问题：

• 它需要一个存储它的地方。
• 它需要处理编译部分中的拼接与不值得编译的部分（或编译整个事物）。
• 它需要一种可靠的方法来了解缓存的编译代码是否是最新的。
• 如果程序使用参数X，Y和Z运行，则使用参数A，B和C运行的程序的优化编译代码可能不是最佳的。因此它必须处理这种可能性，要么二次猜测原始编译或记住参数（这将是不完美的：如果它们是文件名或URL，例如，它不会保留其内容），等等。
• 这在很大程度上是不必要的，编译并不需要那么长时间。将字节码编译为机器代码几乎不需要将源代码编译为机器代码。

所以我认为答案是：它很难且容易出错，所以成本不值得。

Answer 2

关于“口译员”做什么的任何此类陈述均受观察，并非所有口译员都是相同的。

例如，Python解释器获取.py源文件并运行它们。在途中，它生成“已编译”的.pyc文件。下次运行相同的.py文件时，如果.py文件尚未更改，则可以跳过“编译”步骤。 （我说自AFAIK以来引号中的“汇编”结果不是机器码）。

现在，转到Java。当然，可以设计Java系统，以便Java编译器输出机器代码模块（或等效地，汇编代码文件），然后可以将其链接到机器特定的可执行映像。但设计师并不想这样做。它们专门用于编译到虚拟机的指令集中，后者解释字节码。

随着时间的推移，JVM已经开始通过将字节码转换为机器代码来优化它们的各个部分。但这与翻译整个程序不同。

关于编译/解释权衡：一个因素是程序执行的时间以及程序在更改之前的时间。如果您正在运行可能仅在更改之前执行一次的简短“学生”程序，那么在编译方面投入很多精力是没有意义的。另一方面，如果您的程序正在控制可能已启动数周的设备，那么设备中的JIT编译是值得的，如果设备重新启动，再次执行它并不是特别麻烦。

编写在一个特定硬件配置上运行的Java代码的一些人可能更喜欢“编译整个事情并完成它”，但这不是这种特定语言采用的方法。我原则上有人可以编写那个编译器，但它的不存在似乎证实没有动力这样做。