inline forとループ展開

inline forは、コンパイル中にコンパイラーが展開するループです。実行時にループする代わりに、要素ごとに本体をコピーします。🔁

forの前にinlineを置くと、Zigにループをコンパイル時に展開するよう指示できます。その時点で反復回数が分かっていなければなりません。

展開すると、ループは要素ごとに本体を1つずつ持つコードに置き換えられます。実行時にはループカウンターは残らず、straight-lineコードだけになります。

よくある用途は、型の異なるフィールドを持つtupleを順に処理することです。展開された各コピーは、要素を正しい型として扱えます。

inline forでは、各反復時のループインデックスがコンパイル時の値になります。そのため、定数しか使えない場所でも利用できます。

本体が複製されるため、各コピーで異なるtypeや値を使えます。通常のforループではできません。

inline forと型のリフレクションを組み合わせると、コンパイル時にstructの各fieldを調べ、それぞれに合わせたコードを生成できます。

展開するとループのオーバーヘッドはなくなりますが、バイナリは大きくなります。speedupに価値がある、小さく固定された回数の場合にinline forを使ってください。

inline forには、コンパイラーから長さが確認できることが必要です。長さが不明なrun-timeのスライスをループしても、展開することはできません。

Zigにはinline whileもあります。条件をコンパイル中に解決できる場合、whileループをコンパイル時に展開します。

要素数が少なく固定されている場合にinline forを使ってください。長さが大きい、または不明な場合は、通常のforループのほうがバイナリを軽量に保てます。

forループにinlineを追加すると、Zigコンパイラーに何をさせることになりますか？

inline forは、長さが既知のループをコンパイル時に展開します。各コピーで固有の型を使えるほか、実行時のループオーバーヘッドもなくなります。🎯