Programspesialisering

Programspesialisering, eller program specialization, er en teknikk innen programvareutvikling der man genererer en mer spesialisert og ofte raskere versjon av et program ved å utnytte kjente inngangs- eller kontekstopplysninger. Prosessen flytter beregninger fra kjøringstid til kompileringstid ved å fjerne generisk overhead som gjelder for alle mulige innganger, og dermed skape et residualprogram som tar de gjenstående inngangene som parametere.

Grunntanken er delvis evaluering. Bindingstidsanalyse bestemmer hvilke deler av programmet som kan evalueres på forhånd når visse innganger er kjent, mens resten må kjøres ved kjøringstid. Resultatet er et residualprogram som ofte er mer effektivt i den aktuelle brukskonteksten.

Tilnærminger inkluderer delvis evaluering, ofte i kombinasjon med teknikker som deforestering i funksjonelle språk og andre programtransformasjonsmetoder. Begreper som Futamura-projeksjonene beskriver hvordan tolkninger kan gjøres om til spesialiserte kompilatorer gjennom flere nivåer av spesialisering.

Anvendelser inkluderer optimering av tolke- og virtuelle maskinkonsepter, generering av spesialiserte biblioteker eller domenespesifikke språkversjoner, samt forbedret kjøretid i innebygde systemer og andre ressurssensitive miljøer.

Utfordringer omfatter risiko for kodevekst (kodeeksplosjon), behov for riktig bindingstidsanalyse for å sikre korrekthet og terminering, samt avveiing mellom nytte og vedlikeholdskostnader.

---