Difference between revisions of "Size Matters/fr"

From Lazarus wiki
(Optimization)
(Fichier lpr de Lazarus)
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=== Fichier lpr de Lazarus ===
 
=== Fichier lpr de Lazarus ===
  
In Lazarus, if you add a package to your project/form you get its registration unit added to the lpr file. The lpr file is not normally opened. If you want to edit it, first open it (via project -> view source). Then remove all the unnecessary units (Interfaces, Forms, and YOUR FORM units are the only required ones, anything else is useless there, but make sure you don't delete units that register things such as image readers (jpeg) or testcases).
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Dans Lazarus, si vous ajoutez un paquet à votre projet/fiche, vous obtenez que l'enregistrement de son unité est ajouté au fichier lpr. Le fichier lpr n'est normalement pas ouvert. Si vous voulez l'éditer, vous l'ouvrez d'abord (via Projet|Voir le code source du projet). Ensuite vous retirez toutes les unités non nécessaires telles que les interfaces, les fiches, les seules fiches requises sont vos propres unités de fiches, toutes les  autres choses ne sont pas nécessaires mais vous devez vous assurez de ne pas supprimer d'unité qui enregistre  des choses telles que des lecteurs d'images (jpeg) ou des cas de test.
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(Ndt: C'est cependant un exercice risqué car cela supposerait de connaître l'évolution future des unités utilisées)
  
You can save up to megabytes AND some linking dependencies too if you use big packages (such as glscene).
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Vous économisez alors des mégaoctets ET quelques dépendance en liaison aussi si vous utilisez des gros paquets (tels que glscene).
  
This kind of behaviour is typical for libraries that do a lot in the initialization sections of units. Note that it doesn't matter where they are used (.lpr or a normal unit). Of course smartlinking tries to minimize this effect.
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Ce type de comportement est typique pour les bibliothèques qui font beaucoup de section d'initialisation d'unités. Remarquez que peu importe où elles sont utilisées (lpr ou unité normale). Bien sûr, la liaison intelligente essaie de minimiser ces effets.
  
 
== Problèmes 2.2.0 ==
 
== Problèmes 2.2.0 ==

Revision as of 14:09, 21 November 2020

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Introduction

Cette page porte sur les tailles de binaires. Au fil des années il y a eu beaucoup de confusion sur les tailles binaires FPC et Lazarus. Avant de faire des remarques dans les listes de diffusion, SVP, lisez cette FAQ.

La principale raison pour cette FAQ est que la plupart des discussions sur ce sujet ont tendance à tomber trop rapidement dans les détails. Aussi, l'opinion de gens qui crient "envahit" presque tout et obscurcit l'image globale souvent plus qu'il ne contribue à la clarté.

Règle générale, que sont les tailles réalistes actuels pour les binaires FPC/Lazarus ?

  • Tout ce qui est en dessous de 1 Mo n'est pas un problème.
    • Assurez-vous qu'ils sont correctement dépouillés (stripped) et liés intelligemment avant la mesure et que TOUTES les bibliothèques sont construites en utilisant la liaison intelligente.
    • NE PAS FAIRE DE binaires UPX par habitude, a moins d'avoir de très bonnes raisons de le faire (voir en dessous). La taille est moins importante que la charge mémoire qu'un binaire décompressé provoque. La mémoire est plus chère que l'espace disque. La plupart des outils d'accès à distance implémente la compression dans leur tunnel.
  • Avec de petites apps, c'est plus dur à estimer. C'est parce que la taille exacte de la RTL dépend de l'OS. With small apps it is a bit harder to estimate. This is because the exact RTL size is OS dependent. Toutefois, 100ko de binaire autonome qui fait quelque chose peut être fait en général en dessous de 50ko.
    • Sous windows 20k d'IHM utilisant des binaires ne sont pas un problème.
    • L'unité SysUtils contient l'internationalisation, des messages d'erreur en texte, la gestion des exceptions et d'autres trucs qui sont toujours liés quand cette unité est employée (penser à un total de 40-100k).
  • Les apps Lazarus sur Windows font environ 500ko, mais grossissent rapidement à 1,5 Mo et de plus en plus avec les widgets Lazarus utilisés. Les apps binaires Lazarus peuvent passer à plus de 100 Mo quand les infos de débogage sont liées dedans (comparable aux infos TD32 dans Delphi).
    • C'est un peu plus que lorsqu'on recompile avec une ancienne version de Delphi, et un peu moins qu'avec les versions modernes de Delphi (D2009+ la taille minimale de la RTL bondit fortement), c'est le prix de pour la compatibilité croisée de plate-forme et la maintenabilité des projets.
    • Quand le moment est atteint l'ajout de code supplémentaire n'introduit pas de nouvelles dépendances, cette croissance rapide disparaît.
    • Le point des 1,5Mo du dessus est une règle d'or. Il dépend beaucoup du style de création de votre IHM et du nombre de différents Widgets que vous utilisez et de leur complexité.
    • Pour les applications Lazarus, une partie du binaire n'est pas du code, la plupart sont des chaînes et des tables.
  • Les simples binaires Linux/FreeBSD sont plus gros que les GCC correspondants. C'est parce qu'ils n'utilisent pas de bibliothèques partagées (ce que vous pouvez facilement voir ldd ./xx)
  • Les binaires 64 bits sont toujours plus gros que leurs équivalents x86. En général, les plates-formes RISC génèrent aussi des binaires légèrement plus gros.

Pourquoi les binaires sont si gros ?

Réponse: Ils ne sont pas censés être grand.

Si vous les percevez comme gros, alors

  • soit vous n'avez pas configuré FPC proprement, ou
  • vous avez une attente irréaliste de la taille que devrait avoir le binaire
  • vous essayer de faire quelque chose pour laquelle FPC n'est pas conçu.

Le dernier est sans le moins probable des trois. Je vais traiter ces trois cas rapidement dans les prochains paragraphes.

Est-ce mauvais quand les binaires sont gros ?

Bien, cela dépend de l'ampleur du parcours. Mais il est sûr de dire que presque personne ne devrait être inquiet d'avoir des binaires gros de quelques Mo ou même plus de 10 Mo pour des applications considérables.

Cependant, il y a encore quelques catégories qui pourraient vouloir avoir un certain contrôle sur les fichiers binaires en les gardant petits.

  1. Le monde de la programmation embarquée évidemment (et alors je ne veux pas dire les PC embarqués qui ont toujours des dizaines de Mo).
  2. les gens qui distribuent vraiment quotidiennement par modem
  3. Concours, mesures de performance

Notez qu'une idée fausse souvent citée est celle que des binaires plus gros sont plus lents en fonctionnement. En général, cela n'est pas vrai, 'exotic last-cycle stuff as code cachelines'(non traduit) mis à part.

Embarqué

Alors que Free Pascal est raisonnablement utilisable pour des usages embarqués ou de système, les décisions d'ingénierie de la version finale et de compromis sont basées sur les exigences de construction d'applications plus générales, bien que certaines des cibles les plus intégrées (comme DOS 16 bits ou ARM/AVR/MIPS (= PIC32) étendent cela à la limite.

Si vous avez des besoins aussi spécialisés pour des objectifs plus réguliers, vous pouvez définir un projet dans l'ombre (quelque chose comme les versions spécialisées de certaines distros Linux qui sont disponibles). Ennuyer l'équipe FPC qui est déjà surchargée avec ces besoins spécifiques n'est pas une option, d'autant plus que la moitié des utilisateurs embarqués sérieux roulent de toutes façons.

distribution par modem

Le cas du modem n'est pas seu1ement "télécharger depuis Internet" ou "mon shareware doit être aussi petit que possible", mais p.ex. dans mon ancien travail nous faisions un tas de déploiement vers nos clients et vers nos sites externes via le bureau distant sur le RNIS. Mais même avec un modem 56k, vous ne pouvez pas envoyer 1 Mo en moins de 5 minutes.

Veillez à ne pas abuser de cet argument pour essayer de fournir un fondement rationnel mal placé pour une opinion émotionnelle sur la taille binaire. Si vous faites ce point, cela ne sert à rien sans une analyse statistique approfondie du pourcentage d'utilisateurs de modem réels que vous avez pour votre application (ma plupart des utilisateurs de logiciels ne téléchargent pas depuis Internet mais depuis les CD des magazines de shareware (NdT: ce point de vue n'est plus valbale actuellement).

Concours

Une autre raison pour garder les binaires petits sont les comparaison de langages (comme le Language Shootout). Cependant ceci est plus comme résoudre un puzzle, et pas vraiment lié au génie logiciel responsable.

Configuration de compilateur incorrecte

Je ne suis pas en train d'expliquer chaque aspect de la configuration du compilateur de manière détaillée, puisque c'est une FAQ, non un manuel. C'est juste un survol. Lire manuals et buildfaq de manière approfondie pour une information plus fondamentale.

Il y a généralement plusieurs raisons de pourquoi un binaire semble plus gros qu'attendu. Cette FAQ couvre les raisons les plus courantes, en ordre décroissant de probabilité:

  1. le binaire contient encore des informations de débogage.
  2. le programme n'a pas été (complétement) lié intelligemment.
  3. Le binaire inclut des unités contenant des sexctions d'initialisation qui execute beaucoup de code.
  4. vous liez statiquement des biblitohèques externes, plus qu'utilisez des liaisons dynamiques (bibliothèques partagées).
  5. L'optimisation n'est pas (complètement) activée.
  6. Le fichier de projet Lazarus (lpr) a des unités de paquet dans sa section uses (c'est fait automatiquement par Lazarus)

Dans le futur, les liaisons partagées vers une bibliothèque d'exécution FPC et/ou Lazarus devrait changer cette image de manière significative. Bien sûr, cela vous aurez à distribuer une grosse DLL withe pleins d'autres trucs dedans qui vous amènera à des problèmes de versioning).

Tout cela est encore dans le futur, il est donc difficile de quantifier l'impact sur les tailles binaires. Surtout parce que la liaison dynamique a également une surcharge de taille (en plus du code inutilisé dans la bibliothèque partagée).

Information de débogage

Free Pascal utilise GDB comme débogueur et LD comme éditeur de liens. Ceux-ci travaillent avec des infos de débogage dans le binaire, dans l'ancien format stabs ou le plus récent dwarf. Les gens voient souvent p.ex. des binaires qui font 40 Mo. La bonne taille devrait être autour de 6Mo, le reste sont des informations de débogage (et peut-être 6 Mo pour de la liaison intelligente mal faite).

L'info de débogage Stabs est plutôt encombrante, mais a l'avantage d'être relativement indépendante du format binaire. Elle a été remplacée par DWARF sauf pour certaines plates-formes légataires.

Il y a souvent confusion en ce qui concerne les informations de débogage, qui est causée par le strip dans de nombreuses versions win32 des binutils. Aussi certaines versions du binaire Win32 de strip n'élimine pas totalement les infos de débogage générées par FPC. Donc les gens bascule le drapeau tel que -Xs (ligne de commande Lazarus/IDE ou FPC) et suppose que cela marche alors que non. FPC a été adapté pour remédier à cela.

Donc dans le doute, tenter toujours de faire le strip manuellement, et sur Windows, avec plusieurs binaires STRIP différents.

Ce genre de problème devient plus rare particulièrement sur Windows, depuis que l'éditeur de liens interne traite ces problèmes de façon plus consistante. Néanmoins (nez en moins ;-), il s'applique toujours pour les personnes qui utilisent des cibles exotiques pendant un certain temps encore.

Vous pouvez utiliser le système de Strip pour livrer la même construction entre la version allégée (strippée) pour l'utilisateur et conserver la version complète (non strippée) pour p.ex. l'interprétation des adresses de trace arrière. Ainsi, si vous faites des livraisons formelles, conservez toujours une copie complète du binaire que vous enverrez qui sera allégé.

La conception de GDB lui-même vous laisse garder et utiliser les informations de débogage en dehors du fichier binaire (infos de débogage externes), dans un fichier séparé .gdb. La taille du binaire résultant n'est pas augmentée du fait des infos de débogage, et vous pouvez toujours réussir à déboguer le binaire. Vous n'avez pas besoin du fichier .dbg pour exécuter l'application, il est utilisé uniquement par le débogueur. Comme les infos de débogage sont externes, il est utile d'utiliser strip.

Pour compiler votre application de cette façon, vous devriez utiliser la bascule -Xg ou l'option correspondante dans l'IHM de Lazarus : dans 'Projet|Options du projet|Options du compilateur|Débogage', laissez 'Generate info for the debugger' active et activez 'Use external debug symbols file'.

BigExe.PNG (image obsolète et en langue anglaise).

Une application avec une fenêtre vide pour Win32, compilée avec des infos de débogage externes doit occuper environ 1 Mo, et le fichier .dbg environ 10 Mo.

Liaison intelligente

(main article principal: File size and smartlinking/fr)

La principe fondamental de la liaison intelligente est simple et bien connu : ne pas lier ce qui ne sert pas. Ceci a bien sûr un bon effet sur la taille du binaire.

Pourtant, le compilateur est seulement un programme et n'a pas une boule de cristal magique pour voir ce qui est utilisé, aussi l'implémentation de base est plutôt comme cela :

  • Le compilateur divise le code en soi-disant "sections" qui sont assez petites.
  • Ensuite le compilateur détermine quelles sections sont utilisées ne employant la règle "si aucune étiquette dans cette section n'est utilisée alors elle peut être éliminée".

Il y a quelques problèmes avec cette vision simpliste:

  • les méthodes virtuelles peuvent être implicitement appelées via leur VMTs. L'éditeur de liens GNU ne peut pas tracer des séquences à travers ces VMTs, donc elles sont toutes liées dans le binaire;
  • Les tables pour les chaînes de ressource font référence à chaque constante de chaîne, et donc toutes les constantes de chaîne sont liées (une des raisons pour lesquelles sysutils est gros).
  • Des symboles qui peuvent appelés depuis l'extérieur du binaire (c'est aussi possible pour les binaires ELF qui ne sont pas des bibliothèques) doivent être conservés. Cette dernière limitation est nécessaire pour éviter stripping des fonctions exportées depuis les bibliothèques partagées.
  • Les fonctions et propriétés publiées, qui doivent être conservées, constituent un autre problème de ce type. Les références aux fonctions/propriétés publiées peuvent être construites à la volée en utilisant des opérations de chaîne, et le compilateur ne peut tracer cela. C'est l'un des inconvénients de la réflexion.
  • Les propriétés publiées et les méthodes doivent être résolues en créant les noms de symboles en utilisant de la manipulation de chaîne, et doivent donc être liées si la classe est référencée n'importe où. Le code publié pourrait à son tour appeler un code privé/protégé/public et donc une inclusion assez importante.

Un autre effet de bord important qui est logique (mais souvent oublié) est que cet algorithme liera tout ce qui est référencé dans les section initialization et finalization des unités, même si aucune fonctionnalité de ces unités n'est utilisée. Donc soyez prudent avec ce que vous utilisez.

Quoi qu'il en soit, la plupart des problèmes liés à l'utilisation de la liaison intelligente proviennent du fait que pour le plus petit résultat, FPC nécessite généralement que "compile with smartlinking" soit activé LORS DE LA COMPILATION DE CHAQUE ET DE CHAQUE UNITÉ, MÊME LA RTL.

La raison pour cela est simple. LD ne pouvait faire des liaisons «intelligentes» que des unités de la taille d’un fichier .o entier jusqu’à assez récemment. Cela signifie que pour chaque symbole un fichier .o séparé doit être fabriqué (et ensuite ces dizaines de milliers de fichiers .o sont archivés dans un des fichiers .a). C'est une tâche consommatrice de temps (et de mémoire du lieur), donc c'est optionnel et activé seulement pour les versions de livraison, pas pour les instantanés (snapshots). Souvent les gens qui ont des problèmes avec la liaison intelligente utilise un instantané qui contient des RTL/FCL etc qui n'ont pas été liées intelligemment. La seule solution consiste à recomplier le source avec la liaison intelligente activée (-CX). Voir buildfaq plus d'infos.

A l'avenir, ceci sera amélioré quand le compilateur émettra du code lié intelligemment par défaut, au moins pour les cibles principales. Ceci sera rendu possible par deux développements séparés. D'abord, LD l'éditeur de liens GNU peut maintenant lier intelligemment de manière plus fine (au moins sous Unix) en utilisant --gc-sections; ensuite l'arrivée de l'éditeur de liens interne à FPC (dans la brance 2.1.1) pourt toutes les plates-formes fonctionnant (wince/win32/win64). L'édition de liens intelligente utilisant LD --gc-sections a encore beaucoup de problèmes car la disposition exacte de l'assembleur et de nombreux détails concernant les tableaux doivent être recherchés, nous entrons souvent dans des problèmes typiques avec les développement GNU ici, les outils sont à peine testés (ou parfois même pas implémentés, voir le standard DWARF) en dehors de ce que GCC utilise/souligne. De plus, les versions des cibles non * nix sont souvent basées sur des versions plus anciennes (pensezà DOS, go32v2, amiga ici).

L'éditeur de liens interne peut maintenant lier intelligemment Lazarus (17 secondes pour une liaison intelligente complète sur un Athlon64 3700+ utilisant environ 250 Mo de mémoire) ce qui est plutôt bon, mais seulement pour Windows et 2.1.1 pour le moment. L'éditeur de liens interne ouvre aussi la porte à des liaisons intelligentes plus avancées qui demande des connaissances spếcifiques à Pascal, comme abandonner une méthode virtuelle (20 % sur la taille du code des exemples Lazarus, 5 % sur l'EDI Lazarus en première estimation grossière), et traitant mieux les cjaîbne des ressource inutilisées. Tout ceci est en alpha, et les statistiques du dessus sont probablement trop optimistes, puisque Lazarus ne travaille pas encore avec ces optimisations.

Pendant une discussion sur Stack Overflow, certaines extra details viennent en avant (et la plupart les mêmes pour FPC comme pour Delphi, au moins sous Windows) :

Sections initialization et finalization

Si vous incluez une unité en section USES, même quand il s'agit de USES indirects à travers une unité différente, alors SI l'unité contient des sections initialization ou finalization, ce code et ses dépendances sont toujours liés.

Une unité pour laquelle c'est important est sysutils. Conformément à la compatibilité Delphi, sysutils convertit les erreurs d'exécution en exceptions avec un message textuel. Toutes les chaînes de sysutils réunies sont un peu volumineuses, il n'y a rien qui puisse être fait contre cela, à part de retirer un paquet d'initialisations de sysutils qui la rendra incompatible avc Delphi. C'est donc plus une chose pour une version embarquée, si une telle équipe se portait volontaire.

Binaires statiques

(main article: Lazarus/FPC Libraries/fr)

On peut aussi faire des binaires totalement statiques sur chaque système d'exploitation, en incorporant toutes les bibliothèques dans le binaire. Cela est fait en général pour faciliter le déploiement, mais cela produit par là-même d'énormes binaires. Puisqu'il s'agit du "territoire des sorciers" (wizard territory), je ne le mentionne que par souci d'exhaustivité. Les personnes qui font cela le font en connaissance de cause, nous l'espèrons.

Au lieu de produire des binaires statiques, des programmeurs font de la liaison dynamique / partagée. Cela PEUT générer un binaire exécutable beaucoup, beaucoup plus petit. Pourtant, il existe des cas où le binaire devient plus gros, en particulier sur des architectures comme x86_64 où le PIC est activé par défaut. La liaison dynamique (Win32) et la liaison partagée (*nix) sont le même concept, mais leur fonctionnement en interne est différent, comm cela peut être vu par le fait que les systèmes *nix ont besoin des bibliothèques partagées sur l'hôte pour faire le lien (croisé), alors que pour lier un binaire Windows vous n'avez pas besoin des DLLs nécessaires sur le système.

Optimization

L'optimisation peut également réduire un peu la taille du code. Le code optimisé est généralement plus serré (mais seulement en dixième de pourcent). Assurez-vous d'utliser l'option -O3. Voir aussi Whole Program Optimization pour davantage de réduction de la taille du code.

Fichier lpr de Lazarus

Dans Lazarus, si vous ajoutez un paquet à votre projet/fiche, vous obtenez que l'enregistrement de son unité est ajouté au fichier lpr. Le fichier lpr n'est normalement pas ouvert. Si vous voulez l'éditer, vous l'ouvrez d'abord (via Projet|Voir le code source du projet). Ensuite vous retirez toutes les unités non nécessaires telles que les interfaces, les fiches, les seules fiches requises sont vos propres unités de fiches, toutes les autres choses ne sont pas nécessaires mais vous devez vous assurez de ne pas supprimer d'unité qui enregistre des choses telles que des lecteurs d'images (jpeg) ou des cas de test. (Ndt: C'est cependant un exercice risqué car cela supposerait de connaître l'évolution future des unités utilisées)

Vous économisez alors des mégaoctets ET quelques dépendance en liaison aussi si vous utilisez des gros paquets (tels que glscene).

Ce type de comportement est typique pour les bibliothèques qui font beaucoup de section d'initialisation d'unités. Remarquez que peu importe où elles sont utilisées (lpr ou unité normale). Bien sûr, la liaison intelligente essaie de minimiser ces effets.

Problèmes 2.2.0

There appear to be some size problems in FPC 2.2.0 is this still relevant for 2.6.x/2.7.x? Note that these remarks hold for the default setup with internal linker enabled.

  • It seems that FPC 2.2.0 doesn't strip if any -g option is used to compile the main program. This contrary to earlier versions where -Xs had priority over -g
  • It seems that FPC 2.2.0 doesn't always smartlink when crosscompiling. This can be problematic when compiling for windows, not only because of size, but also because dependencies are created to functions that might not exist.

UPX

Note: UPX support in makefiles, and the distribution of upx by FPC ceased after 2.6.0. New releases of FPC won't package upx any more

The whole strange UPX cult originates mostly from a mindless pursuit of minimal binary sizes. In reality UPX is a tool with advantages and disadvantages.

The advantages are:

  1. The decompression is easy for the user because it is self-contained
  2. Some size savings are made if (and only if) the size criterion is based on the binary size itself (as happens in demo contests). However, especially in the lowest classes it might be worthwhile to minimize the RTL manually and to code your compression yourself, because you can probably get the decompression code much tighter for binaries that don't stress all aspects of the binary format.
  3. For rarely used applications or applications run from removable media the disk space saving may outweigh the performance/memory penalties.

The disadvantages are:

  1. worse compression (and also the decompression engine must be factored into _EACH_ binary) by archivers (like ZIP) and setup creation tools
  2. decompression occurs on every execution, which introduces a startup delay.
  3. Since Windows XP and later now feature a built-in decompressor for ZIP, the whole point of SFX goes away a bit.
  4. UPXed binaries are increasingly being fingered by the malware heuristics of popular antivirus and mail-filtering apps.
  5. An internally compressed binary can't be memorymapped by the OS, and must be loaded in its entirety. This means that the entire binary size is loaded into VM space (memory+swap), including resources.
  6. You introduce another component (UPX, decompression stub) that can cause incompatibilities and problems.

The memorymapping point needs some explanation: With normal binaries under Windows, all unused code remains in the .EXE, which is why Windows binaries are locked while running. Code is paged in 4k (8k on 64-bit) at a time as needed, and under low memory conditions is simply discarded (because it can be reloaded from the binary at any time). This also applies to graphic and string resources.

A compressed binary must usually be decompressed in its entirety, to avoid badly affecting the compression ratio. So Windows has to decompress the whole binary on startup, and page the unused pages to the system swap, where they rot unused, and also take up extra swap space.

Coûts de cadre d'application (Framework)

A framework greatly decreases the amount of work to develop an application.

This comes however at a cost, because a framework is not a mere library, but more a whole subsystem that deals with interfacing to the outside world. A framework is designed for a set of applications that can access a lot of functionality, (even if a single application might not).

However the more functionality a framework can access, the bigger a certain minimal subset becomes. Think of internationalization, resource support, translation environments (translation without recompilation), meaning error messages for basic exceptions etc. This is the so called framework overhead.

This size of empty applications is not caused by compiler inefficiencies, but by framework overhead. The compiler will remove unused code automatically, but not all code can be removed automatically. The design of the framework determines what code the compiler will be able to remove at compile time.

Some frameworks cause very little overhead, some cause a lot of overhead. Expected binary sizes for empty applications on well known frameworks:

  • No framework (RTL only): +/- 25kb
  • No framework (RTL+sysutils only): +/- 100-125kb
  • MSEGUI: +/- 600kb
  • Lazarus LCL: +/- 1000kb
  • Free Vision: +/- 100kb
  • Key Objects Library: +/- 50kb

In short, choose your framework well. A powerful framework can save you lots of time, but, if space is tight, a smaller framework might be a better choice. But be sure you really need that smaller size. A lot of amateurs routinely select the smallest framework, and end up with unmaintainable applications and quit. It is also no fun having to maintain applications in multiple frameworks for a few kb.

Note that e.g. the Lazarus framework is relatively heavy due to use of RTTI/introspection for its streaming mechanisms, not (only) due to source-size . RTTI makes more code reachable, degrading smartlinking performance.

Attentes irréalistes

A lot of people simply look at the size of a binary and scream bloat!. When you try to argue with them, they hide behind comparisons (but TP only produces...), they never really say 'why' they need the binary to be smaller at all costs. Some of them don't even realise that 32-bit code is ALWAYS bigger than 16-bit code, or that OS independence comes at a price, or ...,or ..., or...

As said earlier, with the current HD sizes, there is not that much reason to keep binaries extremely small. FPC binaries being 10, 50 or even 100% larger than compilers of the previous millenium shouldn't matter much. A good indicator that these views are pretty emotional and unfounded is the overuse of UPX (see above), which is a typical sign of binary-size madness, since technically it doesn't make much sense.

So where is this emotion coming from then? Is it just resisting change, or being control-freaks? I never saw much justified cause, except that sometimes some of them were pushing their own inferior libraries, and tried to gain ground against well established libs based on size arguments. But this doesn't explain all cases, so I think the binary size thing is really the last "640k should be enough for anybody" artefact. Even though not real, but just mental.

A dead giveaway for that is that the number of realistic patches in this field is near zero, if not zero. It's all maillist discussion only, and trivial RTL mods that hardly gain anything, and seriously hamper making real applications and compatibility (and I'm not a compatibility freak to begin with). Nobody sits down for a few days and makes a thorough investigation and comes up with patches. There are no cut down RTLs externally maintained, no patch sets etc, while it would be extremely easy. Somehow people are only after the last byte if it is easy to achieve, or if they have something "less bloated" to promote.

Note that the above paragraph is still true, nearly five years after writing it.

Anyway, the few embedded people I know that use FPC intensively all have their own customized cut back libraries. For one person internationalization matters even when embedded (because he talks a language with accents), and exceptions do not, for somebody else requirements are different again. Each one has its own tradeoffs and choices, and if space is 'really' tight, you don't compromise to use the general release distro.

And yes, FPC could use some improvements here and there. But those shouldn't hurt the "general programming", the multiplatform nature of FPC, the ease of use and be realistic in manpower requirements. Complex things take time. Global optimizers don't fall from the sky readily made.

Comparaisons avec GCC

Somewhat less unrealistic are comparisons with GCC. Even the developers mirror themselves (and FPC) routinely against GCC. Of course GCC is a corporate sponsored behemoth, that is also the Open Source's world favorite. Not all comparisons are reasonable or fair. Even compilers that base themselves on GCC don't support all heavily sponsored "c" gcc's functionality.

Nevertheless, considering the differences in project size, FPC does a surprisingly good job. Speed is OK, except maybe for some cases of heavily scientific calculating, binary sizes and memory use are sufficient or even better in general, the number of platforms doesn't disappoint (though it is a pity that 'real' embedded targets are missing).

Another issue here is that FreePascal generally statically links (because it is not ABI stable and would be unlikely to be on the target system already even if it was) its own RTL. GCC dynamically links against system libraries. This makes very small (in terms of source size) programs made with fpc have significantly larger binaries than those made with GCC. It's worth mentioning here, that the binary size has nothing to do with the memory footprint of the program. FPC is usually much better in this regard than GCC.

Still, I think that considering the resources, FPC is doing extraordinarily well.

Comparaisons avec Delphi

In comparisons with Delphi one should keep in mind that 32-bit Delphi's design originates in the period that a lot of people DIDN'T even have Pentium-I's, and the developer that had 32MB RAM was a lucky one. Moreover Delphi was not designed to be portable.

Considering this, Delphi scaled pretty well, though there is always room for improvement, and readjustments that correct historical problems and tradeoffs. (It is a pretty well known fact that a lot of assembler routines in newer Delphi's were slower than their Pascal equivalents, because they were never updated for newer processors. It is said that has only been corrected since Delphi 2006.)

Still, slowly on the compiler front, FPC isn't Delphi's poor cousin anymore. The comparisons are head-on, and FPC 2.1.1 winning over Delphi is slowly getting the rule, and not the exception anymore.

Of course that is only the base compiler. In other fields there is still enough work to do, though the internal linker helps a lot. The debugger won't be fun though :-) Also in the language interoperability (C++, Obj C, JNI) and shared libraries is lots of work to do, even within the base system.

Comparaisons avec .NET/Java

Be very careful with comparisons to these JIT compiled systems: JITed programs have different benchmark characteristics, and also extrapolating results from benchmarks to full programs is different.

While a JIT can do a great job sometimes (specially in small programs that mostly consist out of a single tight loop), but this good result often doesn't scale. Overall my experience is that statically compiled code is usually faster in most code that is not mainly bound by some highly optimizable tight loop, despite the numerous claims otherwise on the net.

A fairly interesting quantitative source for this is this Shootout faq entry. Another interesting one is memory allocation in JVM/.NET.

Note that since 2007, Java 6 suddenly caused a significant jump in the Java shootout-ratings, and starts touching the bottom of normal native compilers. This shows that one must be very careful echoing sentiments on the web (both positive and negative) and stick to own measuring, with the border conditions trimmed to the application domain that you are in.

Analyse de diverses options

Tests on Lazarus 0.9.29 with FPC 2.4 (FPC 2.2.4 with Windows).

Optimized compiler means:

  • 1. Project|Compiler Options|Code|Smart Linkable (-CX) -> Checked
  • 2. Project|Compiler Options|Linking|Debugging| Uncheck all except

Strip Symbols From Executable (-Xs) -> Checked

  • 3. Project|Compiler Options|Linking|Link Style|Link Smart (-XX) -> Checked

The most important items seem to be 2. For a simple application the executable size should now be 1-3 MB instead of 15-20 MB.

  • 4. (Optional) Project|Compiler Options|Code|Optimizations|smaller rather than faster -> Checked (Warning: this might decrease performance)

Default Lazarus means as installed from package/setup.

LCL without debug information mean after rebuilding Lazarus IDE and LCL without debug information (-g-).

    Default Lazarus     LCL without debug information
Ubuntu 64 bits / Lazarus 64 bits
Default application     13,4  Mb     7,5 Mb / 8
Optimized compiler     4,4 Mb     2,70 Mb (0.29svn FPC2.4 2,5)
   
Ubuntu 32 bits / Lazarus 32 bits
Default application     19,6  Mb     5,7 Mb
Optimized compiler     2,9 Mb     1,6 Mb
   
Windows XP 32 bits / Lazarus 32 bits
Default application     11,8 Mb     2,14 Mb
Optimized compiler     1,62 Mb     1,50 Mb
   
Windows Seven 64 bits / Lazarus 64 bits
Default application     12,3  Mb     3,20 Mb
Optimized compiler     2,14 Mb     2,16 Mb


Voir aussi

https://wiki.freepascal.org/