El compilador de Austra sigue mejorando. Y la librería también, que todo hay que decirlo.
Finalmente, he podido añadir generación de valores aleatorios con AVX2, además de la que ya había implementado con AVX512. La dificultad residía en la necesidad de rotar circularmente un entero largo. AVX512 te da la instrucción. Pero es fácil ver que en AVX2 es posible hacer lo mismo con dos desplazamientos lógicos y una conjunción lógica.
El otro avance importante es la vectorización del algoritmo de Box-Muller para generar distribuciones normales. Ya teníamos un logaritmo natural para vectores de 256 y de 512 bits. Ahora añadimos una función que calcula simultáneamente el seno y el coseno para estos dos tipos de vectores. De hecho, hay una variante especial que es la que usa Box-Muller, en la que todos los valores están entre cero y dos veces pi, y es un poco más rápida. Añadí esta función, la utilicé en el código del generador normal y, finalmente, se ha usado en las clases de vectores, matrices y secuencias.
Operaciones in situ
El compilador intenta ahora optimizar expresiones como la siguiente:
vector1 + vector2 + vector3
¿Qué hay aquí para optimizar? A primera vista, parecería que esa expresión es candidata para reescribirse mediante un combinador lineal, que de hecho existe y se usa para algunas optimizaciones ya:
vec([1, 1, 1, vector1, vector2, vector3)
Se podría utilizar, pero este constructor añadiría tres multiplicaciones escalares innecesarias. Lo que sí nos ahorraríamos sería la creación de dos búferes temporales como resultado de las dos sumas de la expresión original. Lo que ha aprendido a hacer el compilador es a modificar la expresión original a este otro patrón, que es más general:
(vector1 + vector2).InplaceAdd(vector3)
InplaceAdd no se puede llamar directamente desde el lenguaje: es una instrucción peligrosa, porque sobrescribe el búfer del primer operando. El compilador tiene que detectar que el primer operando es de tipo temporal, y no va a utilizarse en el resto de la fórmula, o en el peor de los casos, en el resto de la sesión. Pero en el ejemplo mostrado, la primera suma es evidentemente una construcción temporal, independientemente del sitio de donde estemos sacando las tres variables usadas.
Naturalmente, podemos hacerlo mejor si ya sabemos qué son vector1 y sus dos amigos. Si son variables de sesión, no hay nada más que podamos hacer. Lo mismo ocurre si son parámetros de una función definida por el usuario o variables locales, introducidas por una cláusula let. Pero supongamos que la expresión original fuese la siguiente:
vec::random(10) + vector2 + vector3
En ese caso, el primer operando se crea en un constructor y sólo se usa en esa expresión. El compilador puede entonces crear el siguiente código equivalente:
vec::random(10).InplaceAdd(vector2).InplaceAdd(vector3)
No importa de dónde salgan vector2 y vector3. El búfer del primer operando puede ser reutilizado, y eso es lo que hacemos. El resultado de InplaceAdd, dicho sea de paso, también se puede sobrescribir con total seguridad.
Este tipo de optimizaciones es mejor que las haga un compilador, y no la librería. Es el compilador quien tiene toda la información sobre el uso de un operando. De momento, nos movemos sobre terreno seguro. Hay algunas operaciones que podrían optimizarse con este truco, pero de momento no lo hacemos. Por ejemplo, si una variable local sólo se utiliza una vez, no hay memoria compartida que tengamos que respetar. De momento, no contamos el número de usos de cada variable local.
Finalmente, hemos ampliado las optimizaciones que hacíamos sobre vectores reales a vectores complejos. Es un poco más de código, pero no se hace más lenta la compilación.
Se supone que la señorita de la imagen es Freya bailando sobre calaveras. Eran Kali y Shiva quienes practicaban este tipo de danza, pero estaba seguro de que la tía que la IA iba a generar para Freya iba a ser más guapa. ¿Y las calaveras? Pues están debajo. Pero los generadores de Inteligencia Artificial siguen teniendo problemas para generar manos humanas. De hecho, la imagen que utilizo para Austra la llamo en mi cabeza «la chica del eccema». Llevo meses haciendo retoques a sus manos, y todavía tienen problemas. Pero me gusta el tono del pelo, el óvalo facial y la postura. No se puede tener todo.