Лисп в изгнании

#common_lisp

И вот через пару недель работы над Common Lisp'овым фреймворком для паттерна Entity-Component-System есть, чем повыёбываться 😊
Предельно ясный и высокоуровневый код вида

;; определяем компонент "позиция" с вещественными полями x и y
(defcomponent position
  (x 0.0 :type single-float)
  (y 0.0 :type single-float))

;; определяем аналогичный компонент "скорость"
(defcomponent velocity
  (x 0.0 :type single-float)
  (y 0.0 :type single-float))

;; определяем систему "движение", которая вычисляет позицию всех сущностей
;; с позицией и скоростью в соответствии с нехитрыми физико-математическими соображениями
(defsystem move
   (:components-ro (velocity)
    :components-rw (position))
   (incf position-x velocity-x)
   (incf position-y velocity-y))

после всех нужных притоптываний и приплясываний транслируется замечательным лисповым компилятором SBCL в следующий машинный код (комментарии мои):

disassembly for MOVE-SYSTEMG186
Size: 315 bytes. Origin: #x535A956E
      MOV RAX, [R9+45]
      TEST BYTE PTR [RAX+1], 1
      JEQ L6                          ; по метке L6 мы проверяем ещё один бит в [RAX+1]:
L0:   MOV [RBP-8], R8                 ; если с предыдущего запуска системы к каким-либо сущностям
      MOV [RBP-16], R9                ;  не добавлялись и не удалялись компонеты, мы обойдём этот
      MOV RDI, [R8-7]                 ;  кусок кода и окажемся в метке L1
      SUB RSP, 16                     ; если же что-то поменялось, будет перестроен и записан на будущее
      MOV RDX, R9                     ;  битовый индекс тех сущностей, которые система должна обходить
      MOV RSI, [RIP-302]
      MOV ECX, 6
      MOV [RSP], RBP
      MOV RBP, RSP                    ; собственно, вот этой функцией и будет перестроен
      MOV EAX, #x502EE502             ; #<FDEFN CL-FAST-ECS::%REBUILD-ENTITIES-BITMAP>
      CALL RAX
      CMOVB RSP, RBX
      MOV R9, [RBP-16]
      MOV R8, [RBP-8]
      MOV RAX, R8
      SHR RAX, 10
      AND EAX, 1048575
      MOV BYTE PTR [R12+RAX], 0
      MOV [R8-7], RDX
L1:   MOV RSI, [R9+37]                ; итак, метка L1: записываем пару вещей в регистры и прыгаем на L4
      MOV RDI, [R9+13]
      XOR EBX, EBX
      JMP L4
      NOP
      NOP
L2:   MOV RCX, [R8-7]
      MOV RDX, RBX
      SAR RDX, 1
      MOV RAX, RDX
      SHR RAX, 6
      MOV RAX, [RCX+RAX*8+1]
      BT RAX, RDX
      JB L5
L3:   ADD RBX, 2
L4:   CMP RBX, RDI                    ; а на L4 как раз начинается главный цикл системы, который будет
      JL L2                           ; проходить по всем нужным ей сущностям.
      LEA RBX, [RBP+16]               ; прыгаем на L2, где делаем два хопа по памяти, чтобы слазить в битовый индекс,
      XOR ECX, ECX                    ; и если понимаем, что нам нужна очередная по номеру сущность, прыгаем на L5
      MOV EDX, #x50000117
      MOV RDI, RDX
      MOV RSI, RDX
      STC
      MOV RSP, RBP                    ; если цикл закончился, чистим стек и возвращаемся из функции
      POP RBP
      RET
L5:   MOV RAX, [RSI+1]                ; на L5, собственно, и происходят наши сложнейшие вычисления с прибавлением
      MOV RCX, [RSI+9]                ; к position-x значения velocity-x и то же для y
      MOV RDX, [RCX+21]               ; подчеркну, что доступ к каждому полю компонента обходится в ещё два хопа по памяти,
      MOVSS XMM1, [RDX+RBX*2+1]       ; и они последовательные, поэтому аккуратно оседают в кэшах CPU
      MOV RCX, [RCX+29]
      MOVSS XMM3, [RCX+RBX*2+1]
      MOV RCX, [RAX+21]
      MOVSS XMM2, [RCX+RBX*2+1]
      ADDSS XMM2, XMM1
      MOV RCX, [RAX+21]
      MOVSS [RCX+RBX*2+1], XMM2
      MOV RCX, [RAX+29]
      MOVSS XMM1, [RCX+RBX*2+1]
      ADDSS XMM1, XMM3
      MOV RAX, [RAX+29]
      MOVSS [RAX+RBX*2+1], XMM1
      JMP L3                          ; закончив весь матан, уходим на следующую итерацию цикла по сущностям на L3
L6:   TEST BYTE PTR [RAX+1], 2
      JEQ L1
      JMP L0

Ну камон, 315 байт машинного кода почти без всякого лишнего дроча — это достижение, до которого всяким там обоссанным Unity3D срать и срать 😁

GitLab

Andrew Kravchuk / cl-fast-ecs · GitLab

Blazingly fast Entity-Component-System microframework ⚡📦 https://awkravchuk.itch.io/cl-fast-ecs

👍4🔥4

315 viewsedited 12:37