Lee睿晨
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编译器优化问题
- 2天前
编译器的优化过程：优化过程是所谓的“NP完全问题（NP-complete problem）”复杂度理论的例子。但现代的优化程序并不尝试完全的可能，只是用启发式和案例型算法来确定机器码应采取的转换过程。最好不要使用goto语句，goto不见可能降低程序的可读性，还可能导致程序不能规约，使得编译器的优化工作很难进行。常用的优化措施有下面7种：（1） 常量折叠：即编译时计算出常量表达式的值。（2） 常量传播：即如果变量被赋值以常量，常量传播会将所有变量替换成常量。（3） 死代码消除：删除不会被执行的目标码。（4） 公共子表达式消除：表达式在函数多个地方出现，如果变量值没有改变，仅计算一次。（5） 强度削弱：识别出运算量大的操作，并将其替换为开销较小的等价机器指令序列。（6） 归纳：一个变量的值依赖另外一个时，通常省去计算中间变量的过程。（7） 循环不变量：循环不变量就是不会随着每轮循环改变的表达式，优化程序只在循环体外计算一次并在循环过程中使用。编译器的优化程序能找出循环不变量并使用“代码移动（code motion)”将其移出循环体。编译器的输出与目标文件和可执行文件的格式：编译器有四种可能的输出：高级语言代码（如C++编译器输出C语言代码）、汇编语言代码、目标文件和可执行文件。常见的目标文件格式有：OMF（object Module Format）、COFF（Common object File Format）、PE/COFF（Microsoft推出的COFF变种）和ELF（Executable and linkable Format）。通常可执行文件格式与目标文件格式相似，主要区别是可执行文件中一般没有未解析的外部引用。除了机器码和二进制数据，可执行文件还含有其他元数据，包括调试信息／动态链接信息，还有定义操作系统应怎样将文件各区域调入内存的信息。目标文件通常设计的尽量小，而可执行文件往往设计成尽可能快的导入内存，有时这会使文件增大。由于目标文件可能有多个，生成可执行文件时，链接器可能将目标文件中的同名的多个区域合并成一个区域。