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常見代碼優化技術

2023-06-16 22:33:53來源：博客園  


(相關資料圖)

常見代碼優化技術復寫傳播

復寫傳播（Inline Expansion）是一種編譯器優化技術，它通過將函數調用處的函數體直接插入到調用處來減少函數調用的開銷。

當編譯器進行復寫傳播時，它會檢查函數調用的上下文并判斷是否可以將函數的代碼直接嵌入到調用處，而不是通過函數調用的方式進行執行。這樣可以減少函數調用的開銷，例如函數調用的棧幀創建、參數傳遞和返回值處理等。

public class InlineExpansionExample {    public static void main(String[] args) {        int result = calculateSum(10, 20);        System.out.println("Result: " + result);    }        public static int calculateSum(int a, int b) {        return add(a, b);    }        public static int add(int x, int y) {        return x + y;    }}// 優化后public class InlineExpansionExample {    public static void main(String[] args) {        int result = 10 + 20;  // 直接插入 add 方法的函數體        System.out.println("Result: " + result);    }}
死代碼刪除

死代碼刪除是指計算的結果絕不被引用的語句

一些優化變換可能會造成死代碼。

代碼外提

是一種編譯器優化技術，它將循環中的計算操作或指令移到循環外部執行，以減少循環內部的計算量和循環迭代次數，從而提高程序的性能。

循環優化的其它重要技術

歸納變量刪除強度削弱
// 示例while(i <= limit - 2) ...// 代碼外提后變成t = limit - 2;while(i <= t) ...
歸納變量刪除

歸納變量刪除（Induction Variable Elimination）是一種編譯器優化技術，用于在循環中消除不必要的歸納變量。歸納變量通常是在循環中被更新和使用的變量，其值隨著循環的迭代而變化。

public class InductionVariableEliminationExample {    public static void main(String[] args) {        int sum = 0;                for (int i = 0; i < 5; i++) {            int square = i * i; // 歸納變量，計算 i 的平方            sum += square;        }                System.out.println("Sum: " + sum);    }}public class InductionVariableEliminationExample {    public static void main(String[] args) {        int sum = 0;                for (int i = 0; i < 5; i++) {            sum += i * i; // 直接使用 i * i 的結果，消除了歸納變量        }                System.out.println("Sum: " + sum);    }}
強度削弱

強度削弱（Strength Reduction）是一種編譯器優化技術，用于將高強度操作（例如乘法和除法）替換為等效但低強度的操作（例如移位和加法），以減少計算的復雜性和提高程序的執行效率。

public class StrengthReductionExample {    public static void main(String[] args) {        int n = 10;        int sum = 0;                for (int i = 0; i < n; i++) {            sum += i * 2; // 高強度操作：乘法        }                System.out.println("Sum: " + sum);    }}public class StrengthReductionExample {    public static void main(String[] args) {        int n = 10;        int sum = 0;                for (int i = 0; i < n; i++) {            sum += i << 1; // 強度削弱：移位操作替代乘法        }                System.out.println("Sum: " + sum);    }}

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責任編輯：hnmd003

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