基本块的优化

引言

在本文中，我们将详细解释基本块优化的概念，并附带工作示例。

优化过程可以应用于 基本块。 在优化过程中，我们不需要更改该块计算的表达式集。

基本块优化有两种类型。 如下所示

1. 结构保持转换
2. 代数转换

1. 结构保持转换

基本块的主要结构保持转换如下

• 公共子表达式消除
• 死代码消除
• 临时变量重命名
• 交换两个独立的相邻语句

(a) 公共子表达式消除

在公共子表达式中，您不需要一次又一次地计算它。 而是您可以计算一次并将其存储起来，以便在再次遇到时引用它。

在上面的表达式中，第二个和第四个表达式计算相同的表达式。 因此，该块可以如下转换

(b) 死代码消除

• 程序可能包含大量死代码。
• 这可能是由于声明和定义一次，但忘记在程序中删除它们，在这种情况下它们没有任何作用。
• 假设语句 x:= y + z 出现在一个块中，并且 x 是死符号，这意味着它以后永远不会被使用。 然后，您可以安全地删除此语句，而不会更改基本块的值。

让我们以死代码消除为例

示例 1：带有死代码的程序

消除死代码后

(c) 临时变量重命名

语句 t:= b + c 可以更改为 u:= b + c，其中 t 是一个临时变量，u 是一个新的临时变量。 所有 t 的实例都可以替换为 u，而不会更改基本块值。

(d) 语句交换

假设一个块包含以下两个相邻语句

当 t1 的值不影响 t2 的值时，这两个语句可以互换，而不会影响块的值。

2. 代数转换

• 在代数转换中，我们可以将表达式集更改为代数等效集。 因此，表达式 x:= x + 0 或 x:= x *1 可以从基本块中删除，而不会更改表达式集。
• 常量折叠是一类相关的优化。 在这里，我们在编译时评估常量表达式，并将常量表达式替换为它们的值。 因此，表达式 5*2.7 将被替换为 13.5。
• 有时，关系运算符（如 <=、>=、<、>、+、= 等）会生成意外的公共子表达式。
• 有时，关联表达式用于暴露公共子表达式，而不会更改基本块值。 如果源代码有赋值语句

可能会生成以下中间代码

关于基本块优化的常见问题列表

1. 您所说的死代码消除是什么意思？

答案： 死代码消除需要删除从不使用的变量。

2. 列出常量折叠与常量传播之间的一些区别？

答案： 以下是常量折叠与常量传播之间的区别

3. 您所说的基本块的优化是什么意思？

答案： 它是通过消耗更少的资源并提供更高的速度来更改程序以改进代码的过程。 这对于提高将从基本块生成的代码的质量非常有用。

4. 代码优化在编译器设计中有什么要求？

答案： 它用于提高编译代码的系统性能和效率。 这对于内存有限的嵌入式系统非常重要，因为它有助于减小生成的代码的大小。