第10章(1)代码优化 n简介 n优化程序举例 n10.1基本块流图和循环 n10.3代码优化技术 n10.3.2局部优化(重点) n10.3.3循环优化(难点) n 数据流分析(不介绍) 作业 n 2023/2/28 课程目录②6
2023/2/28 第10章(1)代码优化 n 简介 n 优化程序举例 n 10.1 基本块、流图和循环 n 10.3 代码优化技术 n 10.3.2 局部优化(重点) n 10.3.3 循环优化(难点) n 数据流分析(不介绍) n 作业 课程目录 1/36
什么是代码优化p255 n含义 u是指对程序进行各种等价变换,使得从变换 后的程序出发,能生成更有效的目标代码 n编译的优化工作阶段 源代码.前端→中间代码代码产生.目标代码 中间代码优化 目标代码优化 u优化可在编译的各个阶段进行 最主要的一类优化是在目标代码生成之前,对 语义分析后的中间代码进行° 2023/2/28 国D 2/36
2023/2/28 什么是代码优化 p255 n 含义 u 是指对程序进行各种等价变换,使得从变换 后的程序出发,能生成更有效的目标代码 n 编译的优化工作阶段 u优化可在编译的各个阶段进行 u最主要的一类优化是在目标代码生成之前,对 语义分析后的中间代码进行 前端 中间代码 代码产生 中间代码优化 目标代码优化 源代码 目标代码 2/36
优化的目的和原则 n优化目的 u产生更高效的目标代码 u 合理利用计算机资源 n优化原则 等价 不改变程序的运行结果 u高效 运行时间较短,占用存储空间较小 u合算— 以较低的代价取得较好的优化效果 u例如 优化算法虽然使最后生成的目标代码的 运行时间缩短,占用空间减少,但是若优化算 本身运行是浪费了过多的时间和空间,则从总 上说就不一定合算 2023/2/28 ☒> 3136
2023/2/28 优化的目的和原则 n 优化目的 n 优化原则 u 产生更高效的目标代码 u 合理利用计算机资源 u 等价——不改变程序的运行结果 u 高效——运行时间较短,占用存储空间较小 u 合算——以较低的代价取得较好的优化效果 u 例如 优化算法虽然使最后生成的目标代码的 运行时间缩短,占用空间减少,但是若优化算 本身运行是浪费了过多的时间和空间,则从总 上说就不一定合算 3/36
n按阶段分成 优化的分类 u与机器无关的优化,对中间代码进行 u依赖于机器的优化,生成目标代码时进行 n根据优化时所涉及的程序范围分成 u局部优化在基本块内部进行优化 u循环优化对循环中的代码进行优化 u全局优化大范围的优化,涉及整个程序 n优化工作的基础 u控制流分析(data-flow analysis) u数据流分析(control-flow analysis) 变换(transformations)) 2023/2/28 章节目录国> 4/36
2023/2/28 n 按阶段分成 优化的分类 n 根据优化时所涉及的程序范围分成 u 与机器无关的优化,对中间代码进行 u 依赖于机器的优化,生成目标代码时进行 u 局部优化 在基本块内部进行优化 u 循环优化 对循环中的代码进行优化 u 全局优化 大范围的优化,涉及整个程序 n 优化工作的基础 u 控制流分析(data-flow analysis) u 数据流分析(control-flow analysis) u 变换(transformations) 章节目录 4/36
程序举例 (①)P:=0 例如 进入循环前 (2)I:=1 P增 fof○:=1to20do (3)T1:=4*灯A的可变 P:=P+A[I]*B[I]; (4)T2:=A-4A的不变 (5)T3:=T2[T1]T3存A[I] 循 (6)T4:=4*I 翻译成三地址代码是: 环 (7)T5:=B-4 元素A[I]的地址 体 (8)T6:=T5[T4]T6存B[I] =base+(I-1)*w (9)T7:=T3*T6 =I*w+A-w (10)P:=P+T7 (11)I:=I+1 =4*I+A-4 (12)ifI<=20goto(3) 问题:可采取哪些优化技术? 2023/2/28
2023/2/28 程序举例 例如 P:=0; for I:=1 to 20 do P:=P+A[I]* B[I]; 翻译成三地址代码是: (1)P:=0 (2)I:=1 元素A[I]的地址 =base+(I-1)*w =I*w+A-w =4*I+A-4 (3)T1:=4*I A的可变 (4)T2:=A-4 A的不变 (5)T3:=T2[T1] T3存A[I] (6)T4:=4*I (7)T5:=B-4 (8)T6:=T5[T4] T6存B[I] (9)T7:=T3*T6 (10)P:=P+T7 增1 (11)I:=I+1 (12)if I<=20 goto(3) 进入循环前 循 环 体 问题:可采取哪些优化技术? 5/36