Выпуск языка программирования Julia 1.9

Вышел в свет новый релиз языка программирования Julia 1.9, который сочетает в себе высокую производительность, динамическую типизацию и так же средства параллельного программирования. Julia похож синтаксически на MATLAB, с некоторыми заимствованиями из Ruby и Lisp, а метод взаимодействия со строками напоминает Perl.

В новом релизе Julia 1.9:

Новые возможности языка:

• Разрешено выполнение присвоений в другом модуле с помощью конструкции "setproperty!(::Module, ::Symbol, x)";
• Добавлено множественное присваивание;
• Литералы отдельных символов теперь поддерживают тот же синтаксис, что и строковые литералы; т.е. синтаксис может представлять недопустимые последовательности UTF-8, как это разрешено типом Char;
• Добавлена поддержка Unicode 15;
• Вложенные комбинации кортежей и именованные кортежи символов теперь можно использовать в качестве параметров типа.
• Новые встроенные функции "getglobal(::Module, ::Symbol[, order])" и "setglobal!(::Module, ::Symbol, x[, order])" для чтения и записи исключительно в глобальные переменные. Метод getglobal теперь должен быть предпочтительнее для доступа к глобальным переменным, чем метод getfield.

Изменения в языке:

• Макрос "@invoke" теперь экспортируется и доступен для использования;
• Включено экспортирование функции "invokelatest" и макроса "@invokelatest", появившихся в версии 1.7;

Улучшения компилятора/среды выполнения:

• Значительно сокращено время до первого выполнения (TTFX - Time to first execution). Предварительная компиляция пакета теперь сохраняет машинный код в "pkgimage";
• Исправлена известная проблема квадратичной сложности выведения типов, и в целом вывод использует меньше памяти;
• Вызовы с аргументами без конкретных типов теперь могут быть оптимизированы методом Union-splitting для внедрения или статического разрешения, даже если существует несколько разнотиповых кандидатов для диспетчеризации;
• Все варианты использования макроса @pure в модуле Base заменены на Base.@assume_effects;
• Вызовы invoke(f, invokesig, args...) с менее конкретными типами чем обычно используются для f(args...) больше не приводят к перекомпиляции пакета;

Изменения параметров командной строки:

• В Linux и Windows параметр "--threads=auto" теперь пытается определить доступное количество процессоров на основе CPU affinity, маска которого обычно устанавливается в средах высокопроизводительных вычислений и облачных средах;
• Отключён параметр "--math-mode=fast", вместо которого рекомендуется использовать макрос "@fastmath", имеющий чётко определённую семантику;
• Параметр "--threads" теперь имеет формат "auto | N[,auto|M]", где M указывает количество создаваемых интерактивных потоков (в настоящее время auto означает 1);
• Добавлена опция "--heap-size-hint=<size>", устанавливающая порог, после которого начинается активная сборку мусора. Размер может быть указан в байтах, килобайтах (1000 КБ), мегабайтах (300 МБ) или гигабайтах (1,5 ГБ);

Изменения в многопоточности:

• "Threads.@spawn" теперь имеет опциональный первый аргумент со значением ":default" или ":interactive". Интерактивная задача требует малой задержки отклика и рассчитана быть короткой или часто выполняемой. Интерактивные задачи будут выполняться в интерактивных потоках, если они указаны при запуске Julia;
• Потоки, запущенные вне среды выполнения Julia (например, из C или Java), теперь могут вызывать код Julia, используя "jl_adopt_thread". Это происходит автоматически при вводе кода Julia через "cfunction" или точку входа "@ccallable". Как следствие, количество потоков теперь может изменяться во время выполнения;

Новые библиотечные функции:

• Новая функция "Iterators.flatmap";
• Новая функция "pkgversion(m::Module)" для получения версии пакета, который загрузил данный модуль, аналогично "pkgdir(m::Module)";
• Новая функция "stack(x)", которая обобщает "reduce(hcat, x::Vector{<:Vector})" до любой размерности и допускает любой итератор итераторов. Метод "stack(f, x)" обобщает "mapreduce(f, hcat, x)" и является более эффективным;
• Новый макрос для анализа выделенной памяти "@allocations", аналогичный "@allocated", за исключением того, что возвращает количество операций выделения памяти, а не общий размер выделенной памяти;

Новые возможности библиотеки:

• "RoundFromZero" теперь работает для типов, отличных от "BigFloat";
• "Dict" теперь можно уменьшить вручную с помощью "sizehint!";
• "@time" теперь указывает отдельно процент времени, потраченного на перекомпиляцию недействительных методов;

Изменения в стандартной библиотеке:

• Устранена проблема параллельного доступа в методах итерации для Dict и других производных объектов, таких как keys(::Dict), values(::Dict) и Set. Эти методы итерации теперь можно вызывать для Dict или Set параллельно для неограниченного количества потоков при условии, что нет действий, изменяющих словарь или набор;
• Отрицание функции-предиката "!f" теперь возвращает составную функцию "(!) ∘ f" вместо анонимной функции;
• Функции среза размерности теперь работают в нескольких измерениях: "eachslice", "eachrow" и "eachcol" возвращают объект "Slices", который позволяет выполнять диспетчеризацию для предоставления более эффективных методов;
• В общедоступный API добавлен макрос "@kwdef";
• Исправлена проблема с порядком операций в "fld1";
• Сортировка теперь всегда стабильна по времени (переработан QuickSort);
• "Base.splat" теперь экспортируется. Возвращаемое значение представляет собой тип "Base.Splat", а не анонимную функцию, что позволяет его красиво выводить;

Менеджер пакетов:

• "Package Extensions": поддержка загрузки фрагмента кода из других пакетов, загружаемых в сеансе Julia. Применение сходное с пакетом "Requires.jl", но поддерживается предварительная компиляция и совместимость настроек;

Изменения в библиотеке LinearAlgebra:

• Из-за риска путаницы с поэлементным делением удалены методы "a / b" и "b \ a" со скаляром "a" и вектором "b", которые были эквивалентны "a * pinv(b)".
• Для вызова BLAS и LAPACK теперь применяется "libblastrampoline (LBT)". OpenBLAS поставляется по умолчанию, но сборка образа системы с другими библиотеками BLAS/LAPACK не поддерживается. Вместо этого рекомендуется использовать механизм LBT для замены BLAS/LAPACK на иной имеющийся комплект библиотек.
• "lu" поддерживает новую стратегию поворота матрицы "RowNonZero()", которая выбирает первый ненулевой элемент поворота для использования с новыми арифметическими типами и для учебных целей.
• "normalize(x, p=2)" теперь поддерживает любое нормированное векторное пространство "x", включая скаляры.
• Количество потоков BLAS по умолчанию теперь равно количеству потоков CPU на архитектуре ARM и половине числа потоков CPU на других архитектурах.

Printf: Для лучшей читаемости переработаны сообщения об ошибках для строк неправильного формата.

Profile: Новая функция "Profile.take_heap_snapshot(file)", которая записывает файл в формате ".heapsnapshot" на основе JSON, поддерживаемом в Chrome.

Random: randn и randexp теперь работают для любого типа AbstractFloat, определяющего rand.

REPL:

• Нажатие комбинации клавиш "Alt-e" теперь открывает текущий ввод в редакторе. Содержимое (если оно изменено) будет выполнено при выходе из редактора.
• Текущий контекст модуля, активный в REPL, можно изменить (по умолчанию это Main) с помощью функции "REPL.activate(::Module)" или путём ввода модуля в REPL и нажатия комбинации клавиш "Alt-m".
• Режим "нумерованной подсказки", который выводит числа для каждого входа и выхода и сохраняет оценённые результаты в Out, может быть активирован с помощью "REPL.numbered_prompt!()".
• Автодополнение с помощью табуляции отображает доступные аргументы ключевого слова.

SuiteSparse: Код для решателя "SuiteSparse" перемещён в "SparseArrays.jl". Решатели теперь повторно экспортируются "SuiteSparse.jl".

SparseArrays:

• Решатели "SuiteSparse" теперь доступны как подмодули "SparseArrays".
• Режимы защиты потоков UMFPACK и CHOLMOD улучшены за счет исключения глобальных переменных и использования блокировок. Многопоточный "ldiv!" объектов UMFPACK теперь можно выполнять безопасно.
• Экспериментальная функция "SparseArrays.allowscalar(::Bool)" позволяет отключать или включать скалярное индексирование разрежённых массивов. Эта функция предназначена для обнаружения случайного скалярного индексирования объектов "SparseMatrixCSC", что является распространённым источником проблем с производительностью.

Новый отказоустойчивый режим для наборов тестов, который досрочно завершает тестовый запуск в случае сбоя или ошибки. Устанавливается либо через "@testset kwarg failfast=true", либо "export JULIA_TEST_FAILFAST=true". Подобное бывает необходимо в запусках CI для досрочного получения сообщений об ошибке.

Dates: Пустые строки больше не анализируются неправильно как допустимые значения "DateTime", "Dates" или "Times" и вместо этого выдают ошибку "ArgumentError" в конструкторах и синтаксическом анализе, в то время как "tryparse" ничего не возвращает.

Пакет Distributed:

• Конфигурация пакета (активный проект, "LOAD_PATH", "DEPOT_PATH") теперь распространяется при добавлении локальных рабочих процессов (например, с помощью "addprocs(N::Int)" или с помощью флага командной строки "--procs=N").
• "addprocs" для локальных рабочих процессов теперь принимает аргумент с именем "env" для передачи переменных окружения рабочим процессам.

Unicode: "graphemes(s, m:n)" возвращает подстроку от m-й до n-й графемы в "s".

Пакет DelimitedFiles вынесен из системных библиотек и теперь распространяется как отдельный пакет, который должен быть явно установлен для использования.

Внешние зависимости:

• В Linux автоматически определяется версия системной библиотеки libstdc++ и если она новее, то загружается. Старое поведение загрузки встроенной libstdc++ независимо от версии системы можно восстановить, установив переменную окружения "JULIA_PROBE_LIBSTDCXX=0".
• Из бинарного файла julia удалён "RPATH", что может привести в Linux к поломке библиотек, которым не удалось определить переменную "RUNPATH".
• Улучшения инструментов: Вывод "MethodError" и методов (например из "methods(my_func)") теперь оформлен и раскрашен в соответствии с принципом вывода методов при трассировке стека.