Scalaのパターンマッチングはバイトコードレベルでどのように実装されますか？

Scalaのパターンマッチングはバイトコードレベルでどのように実装されますか？

それは一連のif (x instanceof Foo)構成要素のようなものですか、それとも何か他のものですか？そのパフォーマンスへの影響は何ですか？

たとえば、次のコード（Scala By Exampleページ46〜48から）を指定すると、evalメソッドの同等のJavaコードはどのようになりますか？

abstract class Expr
case class Number(n: Int) extends Expr
case class Sum(e1: Expr, e2: Expr) extends Expr

def eval(e: Expr): Int = e match {
  case Number(x) => x
  case Sum(l, r) => eval(l) + eval(r)
}

PS私はJavaバイトコードを読み取ることができるので、バイトコード表現で十分ですが、おそらく他の読者がJavaコードとしてどのように見えるかを知っている方が良いでしょう。

PPS 『Scalaでのプログラミング』という本は、Scalaの実装方法に関するこの質問および同様の質問に対する回答を提供していますか？その本を注文しましたが、まだ到着していません。

低レベルは逆アセンブラで探索できますが、簡単な答えは、述語がパターンに依存するif / elsesの集まりであるということです

case Sum(l,r) // instance of check followed by fetching the two arguments and assigning to two variables l and r but see below about custom extractors 
case "hello" // equality check
case _ : Foo // instance of check
case x => // assignment to a fresh variable
case _ => // do nothing, this is the tail else on the if/else

「case Foo（45、x）」のようなパターンや組み合わせで実行できることは他にもたくさんありますが、一般的にはこれらは先ほど説明したものの論理的な拡張にすぎません。パターンには、述語に対する追加の制約であるガードを含めることもできます。コンパイラーがパターンマッチングを最適化できる場合もあります。たとえば、ケース間に重複がある場合、少し合体する場合があります。高度なパターンと最適化はコンパイラーのアクティブな作業領域であるため、バイトコードがScalaの現在および将来のバージョンのこれらの基本的なルールを大幅に改善しても驚かないでください。

これらすべてに加えて、Scalaがケースクラスに使用するデフォルトのエクストラクタに加えて、またはその代わりに、独自のカスタムエクストラクタを作成できます。その場合、パターンマッチのコストは、エクストラクターが行うすべてのコストになります。良い概要はhttp://lamp.epfl.ch/~emir/written/MatchingObjectsWithPatterns-TR.pdfにあります

ジェームズ（上記）が最もよく言った。ただし、興味がある場合は、逆アセンブルされたバイトコードを確認することをお勧めします。オプションを使用scalacして呼び出すこともでき-printます。これにより、Scala固有の機能がすべて削除されたプログラムが印刷されます。それは基本的にScalaの服を着たJavaです。以下scalac -printは、指定したコードスニペットに関連する出力です。

def eval(e: Expr): Int = {
  <synthetic> val temp10: Expr = e;
  if (temp10.$isInstanceOf[Number]())
    temp10.$asInstanceOf[Number]().n()
  else
    if (temp10.$isInstanceOf[Sum]())
      {
        <synthetic> val temp13: Sum = temp10.$asInstanceOf[Sum]();
        Main.this.eval(temp13.e1()).+(Main.this.eval(temp13.e2()))
      }
    else
      throw new MatchError(temp10)
};

バージョン2.8以降、Scalaには@switchアノテーションがあります。目標は、パターンマッチングが一連の条件ステートメントではなくtableswitchまたはlookupswitchにコンパイルされることを保証することifです。