Julia 1.8.0 发布，科学计算领域高性能语言

Julia 编程语言 1.8 版本已发布，这是一种通用的高性能语言，在科学计算和数值分析中较为流行。Julia 1.8 是 1.x 系列版本中的第八个次要版本，添加了一些新特性和功能，主要更改如下：

可变结构字段上的 const

Julia 支持使用 const 注释对可变结构的各个字段进行注释：

 mutable struct T     x::Int     const y::Float64 end

这导致字段 y 保持不变（在创建类型后无法重新分配），可以用来强制执行不变量，编译器也可以利用它来改进生成的代码。

Call site @inline

在 Julia 1.8 之前，@inline 宏只能用于方法定义，且该函数将在方法的所有调用点内联。

现在还可以将@inline 宏作为@inline f(x) 应用于给定的调用站点，告诉编译器在特定调用处内联该方法。

类型化的全局变量

Julia 中的非常量全局变量会带来性能损失，因为编译器无法推断它们的类型，它们在运行时可以重新分配给其他类型的另一个对象。

在 Julia 1.8 中可以使用 x::T 语法指定非常量全局变量的类型，其中 T 是全局变量的类型。此时尝试将变量重新分配给另一种类型的对象时会出错：

 julia> x::Int = 0 0  julia> x = "string" ERROR: MethodError: Cannot `convert` an object of type String to an object of type Int64 ...

类型化全局变量消除了使用非常量全局变量的大部分成本。

@threads 新的默认调度程序

在 Julia 1.3 中引入通用并行任务运行时之前，Julia 就有了用于并行化 for 循环的 @threads 宏。 由于这个历史原因，@threads 一直提供静态调度，以避免意外依赖这种严格行为而破坏程序。

为了多任务系统能更好工作， Julia 1.5 中引入了 :static 调度程序，为将来更改默认调度行为做好准备。而在 Julia 1.8 中，使用 @threads 编写的程序可以充分利用动态和可组合的任务调度程序。在 Julia 1.8 之前，该程序模拟需要 6 秒钟才能完成：

 julia> @time begin             Threads.@spawn busywait(5)             Threads.@threads for i in 1:Threads.nthreads()                 busywait(1)             end         end 6.003001 seconds (16.33 k allocations: 899.255 KiB, 0.25% compilation time)

在 1.8 版本中一个未占用的线程可以运行两次 1 秒的迭代来完成 for 循环，因此程序跑完只需要 2 秒：

 julia> @time begin             Threads.@spawn busywait(5)             Threads.@threads for i in 1:Threads.nthreads()                 busywait(1)             end         end 2.012056 seconds (16.05 k allocations: 883.919 KiB, 0.66% compilation time)

新的分配分析器 Profiling

不必要的堆分配会严重降低性能，而现有的跟踪工具（@time 和 --track-allocation）不能提供足够的细粒度细节、良好的可视化和易用性。

Julia 1.8 有了新的分配分析器 (Profile.Allocs)，它使用每个类型、大小和堆栈跟踪来捕获堆分配，并使用 PProf.jl 轻松可视化。

如下所示，VS Code 的 Julia 扩展通过 @profview_allocs 提供对图解分析功能：

Packages 更新

添加了一个新工具（宏： InteractiveUtils.@time_imports），以深入了解加载依赖项对包加载时间的影响，该宏在 REPL 中直接可用。

 julia> @time_imports using CSV      50.7 ms  Parsers 17.52% compilation time       0.2 ms  DataValueInterfaces       1.6 ms  DataAPI       0.1 ms  IteratorInterfaceExtensions       0.1 ms  TableTraits      17.5 ms  Tables      26.8 ms  PooledArrays     193.7 ms  SentinelArrays 75.12% compilation time       8.6 ms  InlineStrings      20.3 ms  WeakRefStrings       2.0 ms  TranscodingStreams       1.4 ms  Zlib_jll       1.8 ms  CodecZlib       0.8 ms  Compat      13.1 ms  FilePathsBase 28.39% compilation time    1681.2 ms  CSV 92.40% compilation time

编译时间以百分比显示。

 

其他内容还包括改进的预编译、改进了对 Apple Silicon 的支持等，更多内容可在官方博客中阅读。