soa — SoA 배치 시범: 필드마다 배열 하나
원소가 {x, y, vx, vy} 인 자료 n 개를 두는 방법은 둘이다. AoS(Array of Structs)는 한 배열에 원소를 통째로 늘어놓고, SoA(Struct of Arrays)는 필드마다 배열 하나를 나란히 둔다. x 만 훑는 계산이라면 SoA 쪽이 필요한 값만 연속으로 읽어 캐시를 알뜰하게 쓴다.
답이 아니라 측정이다
store[T, soa] 같은 타입 생성자와 키워드 · op 수십 개)으로 넣자는 조사는 보류됐고, 재검토 조건은 “먼저 lib/ 에 빌트인 증가 0 으로 써 본다. 거기서 막히는 곳이 언어 작업의 목록이 된다” 였다. 이 모듈이 그것이다. 발견 — SoA 배치 자체는 라이브러리로 완전히 표현된다. 필드별 배열, 보폭 없는 순차 접근, 한 필드만 훑는 커널이 전부 새 언어 기계 없이 써진다. 속도 주장은 측정 없이 하지 않는다 — 이 모듈이 보장하는 것은 두 배치가 같은 답을 낸다는 정확성뿐이고, 원소 전체를 만지는 코드는 AoS 가 낫다.| op | 모양 | 실패 |
|---|---|---|
step_x | proc (xs mut slice u64, vxs slice u64, n u64) → u64 — xs[i] += vxs[i] | 없음 — min(n, len xs, len vxs) 만 처리하고 그 수를 답한다 |
sum_field | fn (f slice u64) → u64 | 없음 |
get_x | fn (xs slice u64, i u64) → u64 | 범위 밖이면 0 |
step_all | proc (xs, ys mut slice u64, vxs, vys slice u64, n u64) → u64 | 없음 — 두 처리 수 중 작은 쪽 |
step_x_aos | proc (rows mut slice u64, stride, xoff, voff, n u64) → u64 — AoS 판 | 속도 자리가 범위 밖인 원소에서 멈추고 그 i 를 답한다 |
표 50.1 — soa 의 op — 모두 effects none
proc demo input xs mut slice u64 . . input vxs mut slice u64 . .
input rows mut slice u64 . . output u64 .
do
set (index xs 0) 1 .
set (index xs 1) 2 .
set (index vxs 0) 10 .
set (index vxs 1) 20 .
let n1 u64 be soa.step_x xs vxs 2 .
guard eq n1 2 . else return 90 .
let s1 u64 be soa.sum_field (subslice xs 0 2) .
set (index rows 0) 1 .
set (index rows 1) 10 .
set (index rows 2) 2 .
set (index rows 3) 20 .
let n2 u64 be soa.step_x_aos rows 2 0 1 2 .
guard eq n2 2 . else return 91 .
var s2 u64 be add (index rows 0) (index rows 2) .
guard eq s1 s2 . else return 92 .
return s1 .
end막히는 자리 — 언어 작업의 목록. ① 원소 하나를 “한 덩어리” 로 다루는 문법이 없다 — 호출자가 필드를 손으로 모은다(get_x). 불편할 뿐 불가능하지 않다. ② 필드 개수만큼 인자가 늘어난다(step_all) — 이것은 구조체 필드에 슬라이스를 허용하면서 풀렸지만, 이 모듈은 측정 기록이라 네 인자 모양을 그대로 둔다. ③ 타입이 배치를 모른다 — AoS 판과 SoA 판이 서로 다른 op 이름이 되고(step_x 대 step_x_aos), AoS 의 오프셋 인자는 전부 u64 라 컴파일러가 지켜 주지 못한다.
반례. 반환된 처리 수를 보지 않는다
soa.step_x xs vxs 1000 은 xs 가 3 칸이면 조용히 3 개만 처리한다. n 개가 전부 처리됐다고 가정하는 코드는 guard eq m n . 으로 확인한다.반례. AoS 판의 오프셋을 바꿔 낀다
soa.step_x_aos rows 2 1 0 3 은 xoff 와 voff 가 뒤집혀 에러 없이 속도에 위치가 더해진다. 배치가 타입에 실리지 않는다는 막힘의 실감이다.주의. 나란한 배열들의 길이를 맞추는 것은 호출자 책임이다 — op 은 짧은 쪽에 맞춰 줄일 뿐 알려 주지 않는다. get_x 의 실패 값 0 은 정상 값과 구분되지 않는다. 맨 index 는 범위를 줄여 주지 않고 E-VM-BOUNDS 로 멈춘다. 긴 let · set 을 줄바꿈으로 나누면 개행이 form 을 닫는다 — 이어 쓰려면 줄 끝에 , 를 둔다.