Exercices
Suivi de l'évolution du tas
Pour suivre l'évolution du tas, on se propose d'écrire une fonction
qui conserve les informations sur le tas sous la forme d'un
enregistrement de la forme suivante :
# type tr_gc = {etat : Gc.stat;
temps : float; numero : int};;
Le temps correspond au nombre de millisecondes depuis le début de
l'exécution et le numéro sert à différencier les appels. On utilise
la fonction Unix.time (voir chapitre 18, page ??) qui fournit le temps écoulé en millisecondes.
- Écrire une fonction trace_gc
qui retourne un tel
enregistrement.
# type tr_gc = {etat : Gc.stat; temps : float; numero : int} ;;
type tr_gc = { etat: Gc.stat; temps: float; numero: int }
# let trace_gc =
let num = ref 0 in
function () -> incr num;
{ etat = Gc.stat (); temps = Unix.time(); numero = !num} ;;
val trace_gc : unit -> tr_gc = <fun>
- Modifier
cette fonction pour qu'elle puisse sauver la valeur de
type tr_gc dans un fichier sous forme d'une valeur
persistante. Cette nouvelle fonction a besoin d'un canal en sortie
pour écrire. On utilisera le module Marshal, décrit à la
page ??, pour la sauvegarde des informations.
# let trace_out_gc oc =
let trgc = trace_gc in
Marshal.to_channel oc trgc [];;
val trace_out_gc : out_channel -> unit = <fun>
- Écrire un programme autonome,
prenant en entrée un nom de
fichier de données de type tr_gc et affiche le nombre de GC mineurs
et majeurs.
type tr_gc = {etat : Gc.stat; temps : float; numero : int} ;;
let rec last l = match l with
[] -> failwith "last"
| [e] -> e
| t::q -> last q;;
let visu ltgc =
let fst = List.hd ltgc
and lst = last ltgc in
let nb_minor = lst.etat.Gc.minor_collections - fst.etat.Gc.minor_collections
and nb_major = lst.etat.Gc.major_collections - fst.etat.Gc.major_collections in
Printf.printf "Nombre de Gc: mineur = %d, majeur = %d\n" nb_minor nb_major ;;
let rec read_trace ic =
try
let tgc = ( (Marshal.from_channel ic) : tr_gc) in
tgc :: (read_trace ic)
with
End_of_file -> close_in ic; [];;
let usage () =
Printf.printf "usage: visu filename\n";;
let main () =
if Array.length (Sys.argv) < 2 then usage()
else
let ltgc = read_trace (open_in Sys.argv.(1)) in
visu ltgc;;
main();;
- Tester ce programme en créant un fichier de trace au niveau de la boucle d'interaction.
Allocation mémoire et styles de programmation
Cet exercice compare l'influence des styles de programmation sur
l'évolution du tas. Pour cela on reprend l'exercice sur les nombres premiers
du chapitre 8 page ??.
On cherche à comparer deux versions, une récursive terminale (voir page ??)
et l'autre non,
de la fonction du crible d'Eratosthène.
-
Écrire la fonction récursive terminale erart
qui calcule les nombres entiers d'un intervalle donné. Écrire ensuite
une fonction erart_go qui prend un entier et retourne la liste
de nombres premiers inférieurs.
fichier eras2.ml :
(* fichier eras2.ml *)
let erart l =
let rec erart_aux l r = match l with
[] -> List.rev r
| p::q -> erart_aux (List.filter ( fun x -> x mod p <> 0) q) (p::r)
in
erart_aux l [] ;;
let erart_go n =
erart (Interval.interval (<) (fun x -> x + 1) 2 n) ;;
- Écrire un programme
qui prend un nom de fichier et
une liste de nombres sur la ligne de
commande et calcule
pour chaque nombre la liste de nombres premiers inférieurs à celui-ci
en utilisant la fonction précédente. Cette
fonction effectue une trace du GC dans le fichier indiqué.
On regroupe dans le fichier trgc.ml
les commandes de trace de l'exercice précédent.
fichier era2_main.ml :
(* fichier : era2_main.ml *)
open Trgc;;
let usage () = Printf.printf "Usage: testgc filename n1 [n2 n3 ... np]n\n";;
let main f =
if Array.length (Sys.argv) < 3 then usage()
else
let fn = Sys.argv.(1)
and vn = Array.map int_of_string
(Array.sub Sys.argv 2 (Array.length Sys.argv - 2)) in
let oc = open_out fn in
Array.map (fun n ->
let r = f n in
trace_out_gc oc;
r) vn ;
close_out oc ;;
fichier main_rt.ml :
(* fichier main_rt.ml *)
Era2_main.main Eras2.erart_go;;
(* fichier trgc.ml *)
type tr_gc = {etat : Gc.stat; temps : float; numero : int} ;;
let trace_gc =
let num = ref 0 in
function () -> incr num;
{ etat = Gc.stat (); temps = Unix.time(); numero = !num} ;;
let trace_out_gc oc =
let trgc = trace_gc () in
Marshal.to_channel oc trgc [];;
- Compiler
ces fichiers en créant un exécutable autonome et le tester
sur l'appel suivant puis afficher la trace obtenue. .
erart trace_rt 3000 4000 5000 6000
Compilation pour Unix :
$ ocamlc -custom -o erart unix.cma interval.ml trgc.ml eras2.ml era2_main.ml main_rt.ml -cclib -lunix
Test :
$ erart traceRT 3000 4000 5000 6000
Résultats :
$ visu traceRT
Nombre de Gc: mineur = 130, majeur = 22
- Effectuer le même travail pour la fonction non récursive terminale.
On reprend le fichier eras.ml, de la page ??,
contenant une fonction de calcul non récursive terminale.
Puis on crée le fichier main_nrt.ml suivant :
(* fichier main_nrt.ml *)
Era2_main.main Eras.era_go;;
Compilation :
$ ocamlc -custom -o eranrt unix.cma interval.ml trgc.ml eras.ml era2_main.ml main_nrt.ml -cclib -lunix
Test :
$ eranrt traceNRT 3000 4000 5000 6000
Résultats (version 2.04/Unix) :
$ visu traceNRT
Nombre de Gc: mineur = 130, majeur = 10
- Comparer les résultats de la trace.
Les deux programmes allouent les mêmes données : ils ont le même nombre de GC mineurs.
La version récursive terminale effectue plus de GC majeurs. En effet, l'accumulateur
r de la fonction erart_rt est évalué dans l'appel récursif et
sa tête de liste est rangée dans la zone des valeurs anciennes à chaque GC mineur.
Le filtrage des multiples d'un nombre peut entraîner un GC mineur
qui fait vieillir la liste filtrée en cours de construction. Les anciennes
listes filtrées sont
libérées pendant un GC majeur. Ainsi l'espace
mémoire de la génération ancienne qui contient la liste des nombres
premiers déjà trouvés est plus petit ce qui augmente le nombre de GC majeurs.
Ce cas est particulier
L'écriture d'une fonction récursive sous forme récursive terminale fait gagner
en allocation de pile, mais pas forcément en nombre de GC.