Часть полного текста документа: Содержание 1.Назначение и цели оптимизации 2.Промежуточный язык 3.Элементы топологии программы 3.1. Блок (линейный участок) 3.2. Сильно связанная область 4.Способы оптимизации 4.1. Разгрузка участков повторяемости 4.1.1 Сдвиг инвариантных операторов 4.1.2. Сокращение глубины операции 4.2. Упрощение действий 4.2.1. Удаление индуктивных переменных и выражений 4.2.2. Замена сложных операций на более простые 4.2.3. Исключение избыточных выражений 4.2.4. Прочие преобразования 4.3. Реализация действий 4.3.1. Подстановка (свертка) 4.4. Чистка программы 4.4.1. Устранение идентичных операторов 4.4.2. Замена переменных в операторах условного перехода и устранение неиспользуемых определений 4.4.3 Устранение бесполезных операторов и переменных 4.5. Экономия памяти 4.6. Сокращение программы 4.7. Вставка псевдоблока 5.Последовательность применения оптимизирующих преобразований 1. Назначение и цели оптимизации Всегда желательно иметь компилятор, который создает эффективно работающие объектные программы. Как правило, программа в кодах машины, полученная в результате трансляции, будет занимать больший объем памяти и работать медленнее, чем такая же программа, написанная опытным программистом. Термин "оптимизация" применяется к попыткам сделать выходные программы более "эффективными", т.е. быстрее работающими или более компактными. Таким образом, оптимизацией называется улучшение выходной программы, а часть транслятора, выполняющая эту функцию - оптимизирующей частью транслятора. Оптимизирующая часть транслятора выполняет следующие действия: 1. Устраняет недостатки программы,вызванные небрежностью или низкой квалификацией программиста. Примером может служить вынесение из цикла операторов, не зависящих от управляющих переменных цикла, что приведет к сокращению времени выполнения программы, поскольку вынесенные операторы будут выполняться только один раз, а не многократно. 2. Устраняет излишние вычисления, неизбежно возникающие в процессе трансляции даже при самом тщательном написании программы на языке высокого уровня. Например, устранение повторного вычисления индексных выражений для элементов массива сокращает время выполнения программы и ее длину. 2. Промежуточный язык Для повышения эффективности программы можно произвести над ней последовательность преобразований в различные моменты процесса компиляции. Например, можно оперировать с входной программой, со структурами, порождаемыми на стадии синтаксического анализа, с кодом, порождаемым в качестве выхода фазы генерации кода. Однако оптимизировать программу, уже протранслированную в коды машины, трудно по следующим причинам: во-первых, единицы действия программы в кодах команд слишком мелки, что уже само по себе затрудняет анализ, во-вторых, при трансляции входной программы в коды машины возможна потеря имеющейся в ней информации. Например, засылка промежуточных результатов в разные рабочие ячейки памяти делает практически невозможной идентификацию одинаковых частей программы; в-третьих из-за нестандартности форматов различных элементов языка и рекурсивных конструкций, широко применяемых в текстах программ. Поэтому,если транслятор производит оптимизацию программы, необходимо делать специальный проход, переводящий программу с исходного языка на промежуточный. Строго сформулировать требования, предъявляемые к промежуточному языку, трудно. ............ |