インターンシップ（コンピュータサイエンス）

コンピュータサイエンスにおいて、 インターンとは、新しいオブジェクトを作成する代わりに、同じ値のオブジェクトをオンデマンドで再利用することです。この作成パターン^{[1]は、さまざまなプログラミング言語の数値や文字列によく使用されます。Python など}の多くのオブジェクト指向言語では、整数などのプリミティブ型もオブジェクトです。大量の整数オブジェクトを構築するオーバーヘッドを回避するために、これらのオブジェクトはインターンを通じて再利用されます。^[2]

インターンが機能するには、状態が複数の変数間で共有されるため、インターンされたオブジェクトは不変である必要があります。文字列インターンとは、同じプログラム内で同一値を持つ多くの文字列が必要な場合によく使用されるインターンです。

歴史

Lisp は、シンボルにインターンされた文字列の概念を導入しました。LISP 1.5 プログラマーズマニュアル^[3]には、指定された名前の既存のシンボルを評価するか、存在しない場合はその名前の新しいシンボルを作成する関数が記述されています。インターンされたシンボルのこのアイデアは、シンボルの作成とインターンを実行するなどの特殊な形式でClojureinternなどの最近の Lisp 方言にも残っています。^[4](def symbol)

オブジェクト指向プログラミングパラダイムにおいて、インターンはフライウェイトパターンにおける重要なメカニズムであり、インターンメソッドはオブジェクトの固有状態を保存するために呼び出され、異なる外部状態を共有する異なるオブジェクト間で共有できるようにすることで、不必要な重複を回避します。^[5]

インターンは、プログラミング言語の実装においてメモリの使用を管理するための重要な技術であり続けています。たとえば、Java言語仕様では、同一の文字列リテラル（つまり、同じコードポイントのシーケンスを含むリテラル）は、Stringクラスの同じインスタンスを参照する必要があります。これは、文字列リテラルが一意のインスタンスを共有できるように「インターン化」されるためです。^[6] Pythonプログラミング言語では、小さな整数がインターン化されますが、^[7]正確にどれがインターン化されるかは言語のバージョンによって異なります。

モチベーション

インターンするとメモリが節約され、プログラムのパフォーマンスとメモリフットプリントが向上します。 ^[8]欠点は、インターンされるオブジェクトの既存の値を検索するために時間がかかることです。

参照

参考文献

^ 「デザインパターン」(PDF)ワシントン大学。
^ Jaworski, Michał (2019). エキスパート Python プログラミング: Python 3.7 でコーディングのベストプラクティスと高度なプログラミング概念を学習して Python の達人になりましょう。Tarek Ziadé (第 3 版). バーミンガム、イギリスISBN 978-1-78980-677-9. OCLC 1125343555.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません発行者 (リンク)
^ Levin, Michael I. (1965). LISP 1.5 プログラマーズマニュアル: マサチューセッツ工科大学計算センターおよび電子工学研究所。ジョンマッカーシー、マサチューセッツ工科大学。マサチューセッツ工科大学計算センター。電子工学研究所 (第 2 版)。ケンブリッジ: MIT プレス。ISBN 0-262-13011-4. OCLC 1841373.
^ 「Clojure - 特殊フォーム」. clojure.org . 2021年11月4日閲覧。
^ デザインパターン: 再利用可能なオブジェクト指向ソフトウェアの要素。Erich Gamma、Richard Helm、Ralph E. Johnson、John Vlissides。マサチューセッツ州レディング: Addison-Wesley。1995年。ISBN 0-201-63361-2. OCLC 31171684.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: その他 (リンク)
^ 「Java 言語仕様。第 3 章語彙構造」。docs.oracle.com。2021年11 月 4 日閲覧。
^ 「PEP 237 -- 長整数と整数の統合」。Python.org 。2021年11月4日閲覧。
^ Oaks, Scott (2014). Java パフォーマンス :決定版ガイド。カリフォルニア州セバストポル: O'Reilly Media。ISBN 978-1-4493-6354-3. OCLC 878059649.

外部リンク

デザインパターン - ワシントン大学
Python での文字列インターン
Go でのインターンシップのための標準ライブラリパッケージ - The Go Blog

[1] 「デザインパターン」(PDF)ワシントン大学。

[2] Jaworski, Michał (2019). エキスパート Python プログラミング: Python 3.7 でコーディングのベストプラクティスと高度なプログラミング概念を学習して Python の達人になりましょう。Tarek Ziadé (第 3 版). バーミンガム、イギリスISBN 978-1-78980-677-9. OCLC 1125343555.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: 場所が見つかりません発行者 (リンク)

[3] Levin, Michael I. (1965). LISP 1.5 プログラマーズマニュアル: マサチューセッツ工科大学計算センターおよび電子工学研究所。ジョンマッカーシー、マサチューセッツ工科大学。マサチューセッツ工科大学計算センター。電子工学研究所 (第 2 版)。ケンブリッジ: MIT プレス。ISBN 0-262-13011-4. OCLC 1841373.

[4] 「Clojure - 特殊フォーム」. clojure.org . 2021年11月4日閲覧。

[5] デザインパターン: 再利用可能なオブジェクト指向ソフトウェアの要素。Erich Gamma、Richard Helm、Ralph E. Johnson、John Vlissides。マサチューセッツ州レディング: Addison-Wesley。1995年。ISBN 0-201-63361-2. OCLC 31171684.{{cite book}}: CS1 メンテナンス: その他 (リンク)

[6] 「Java 言語仕様。第 3 章語彙構造」。docs.oracle.com。2021年11 月 4 日閲覧。

[7] 「PEP 237 -- 長整数と整数の統合」。Python.org 。2021年11月4日閲覧。

[8] ^ Oaks, Scott (2014). Java パフォーマンス :決定版ガイド。カリフォルニア州セバストポル: O'Reilly Media。ISBN 978-1-4493-6354-3. OCLC 878059649.