编译器优化代码都干了些什么不为人知的事情?

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首先介绍两个优化概念

常量传播

将编译期间可计算出结果的变量转换成常量,减少了变量的使用。

[cpp] view plain

copy

print

?

int

main()  

{  

   

int

nVar =

1

;  

    printf(

"nVar = %d \n"

, nVar);  

}

变量 nVal 是一个在编译期间可以计算出结果的变量,借助常量传播代码等价于:

[cpp] view plain

copy

print

?

int

main()  

{  

    printf(

"nVar = %d \n"

,

1

);  

}

常量折叠

当计算公式中出现多个变量进行计算的情况时,且编译器可以在编译期间计算出结果时,用结果代替所有的常量计算。

[cpp] view plain

copy

print

?

int

main()  

{      

   

int

nVar =

1

+

6

-

2

+

1

*

2

;  

    printf(

"nVar = %d \n"

, nVar);  

}

"1 + 6 - 2 + 1 * 2"的值可以再编译过程中计算出来,所以编译器会将计算的结果代替原表达式

[cpp] view plain

copy

print

?

int

main()  

{  

   

int

nVar =

7

;  

    printf(

"nVar = %d \n"

, nVar);  

}

此时变量 nVar 是一个在编译期间可计算出结果的变量,在借助「常量传播」等价于:

[cpp] view plain

copy

print

?

int

main()  

{  

    printf(

"nVar = %d \n"

,

7

);  

}

编译器在 release 模式,会尝试使用常量替换掉变量,如果在程序的执行过程中,声明的变量没有没修改过,而且上下文中不存在对该变量的取地址和节间访问操作,那么这个变量就会被替换为常量。使用常量的好处是可以生成立即寻址的目标代码,减少内存的访问次数,提高效率。

下面我们把变量的初始值修改为一个在编译期间无法确定的值,命令行参数的个数 argc,编译器无法在编译过程中得知结果,所以变量也就不会被常量替换掉。

argc 的含义是 argument count:它是一个 int 行变量,表示传递给 main 函数的参数数量;

argv 的含义是 argument value(值):它是一个指向字符串的指针数组,每个指针元素指向各个具体的参数;

[cpp] view plain copy print?

#

include

<stdio.h>  



 

int

main

(

int

argc,

char

* argv[])

 

{  

               

int

nVarOne = argc ;  

               

int

nVarTwo = argc ;  

 

              nVarOne = nVarOne +

1

;  

              nVarOne =

1

+

2

;  

              nVarOne = nVarOne + nVarTwo;  

             

printf

(

"nVarOne = %d \n"

,nVarOne);  

               

return

0

;  

}

优化后:

[cpp] view plain copy print?

#

include

<stdio.h>  



 

int

main

(

int

argc,

char

* argv[])

 

{  

//             int nVarOne = argc; 被常量代替  



//             int nVarTwo = argc; 后面没有对nVarTwo修改 等价于引用argc nVarTwo被删掉(复写传播)  



//  



//             nVarOne = nVarOne + 1; 可计算 被删除  



//             nVarOne = 1 + 2;   常量折叠 等价于nVarOne = 3;  



//             nVarOne = nVarOne + nVarTwo; 常量传播 复写传播等价于 nVarOne = 3 + argc;  



 

//             printf("nVarOne = %d \n",nVarOne);  



//  在输出之前没有对nVarOne进行操作输出等价于  



             

printf

(

"nVarOne = %d \n"

,

3

+ argc );  

               

return

0

;  

}

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