有时候，一个伟大的想法源于一个漏洞——而附带的论文主题egg正是如此诞生的。2019年，当时在华盛顿大学从事博士后研究的马克斯·威尔西向他的导师夸耀说，他可以通过用Rust重写实现方式，让一种名为“等式饱和”的高级编译技术运行得更快。如果你当时关注编程语言的发展趋势，就会记得“用Rust重写”曾被宣传为解决软件运行缓慢问题的万能方法，甚至成了网络迷因。事实上，用Rust实现的版本确实很快，快得令人怀疑。
要了解问题出在哪里（或者更确切地说，哪里做对了），我们需要退一步来看。等式饱和的核心是一种巧妙的数据结构，称为e图。如果说抽象语法树或表达式树用于表示单个程序，那么e图则能处理该程序的多个等价变体，将它们紧凑地整合到一个结构中（实际上，一个有限的e图就能表示无限多的变体！）。等式饱和利用e图进行程序优化：它不断向图中添加新的等价程序变体，最终根据某些标准选出“最佳”的那个。问题在于，每添加一个新变体都可能破坏e图的紧凑性，因此需要通过复杂的压缩步骤来恢复其紧凑性。
最初的egg版本之所以快，是因为它跳过了这个压缩步骤——但这样会产生错误结果。不过在尝试恢复紧凑性的过程中，马克斯有了一个顿悟：为什么每次添加后都要压缩？为什么不先批量添加变体，然后再一次性压缩呢？（论文中将这种批量压缩称为重建。）这个想法事后看来似乎很显然，但此前没人尝试过，因为e图最初是为定理证明设计的，那时必须始终保持紧凑性。后来当这种数据结构被用于程序优化时，却没人想到要改变其基本操作方式。直到马克斯出现，他来自定理证明领域之外，根本不知道那些“规则”。
除了让等式饱和更快之外，egg还使其更易于调整。威尔西及其合作者注意到，编译器开发者常常会在e图中的每个程序上附加额外属性，比如该程序引用了哪些变量，或者是否可能计算出零值；这些信息对于决定可以应用哪些优化非常重要。但随着e图的发展，保持这些属性的一致性既麻烦又容易出错。遵循编程语言研究的传统，egg的开发者们识别出了这一常见问题，并将其抽象成一种名为e类分析的优雅机制。通过e类分析，人们可以定义简单的局部规则，规定程序属性应如何初始化和合并，而库会自动按照正确的顺序和频率应用这些规则，从而保持e图的整体一致性。
此时你可能会想：好吧，我们只是让一种小众的编译器优化变得更快速、更简洁——其他人为什么要关心呢？事实证明，这篇论文引发了一场全面的e图革命，影响范围远远超出了编译器领域。自2021年问世以来，
egg库已被应用于30多种研究用编译器以及数十个不同领域的项目，涵盖定理证明、硬件与软件综合，甚至木工和基因组压缩等领域。
a它甚至还启发了一种全新的数据库关系连接算法
b，以及一种用于增量不动点计算的新编程范式。
c如今，有一个活跃的社区定期参加年度EGRAPHS研讨会
d以及每月的在线会议。可以说，这个迷因又回到了起点：如今研究人员不再试图用Rust重写所有东西，而是开始用
egg重写他们的工具。
那么，是什么让egg如此成功呢？首先，其开发者投入了远超一般研究项目的精力，确保该库真正具有可重用性：egg拥有简洁的API和出色的文档。其次，他们同样致力于培养社区，组织各种研讨会、论坛和会议，取得了显著成效。第三，egg体现了编程语言研究的一个经典优点：将临时解决方案转化为优雅的抽象机制，从而展现出意想不到的力量。通过将一个实现细节转化为用于e图不动点计算的通用机制（即e类分析），egg让等式饱和变得“可编程”，进而打开了众多新应用的大门。
最后……egg的速度非常快——快得离谱。
