11 优化1

程序优化是提高软件性能的关键步骤，它涉及到代码的运行速度、空间占用以及代码简洁性等多个方面。在编译过程中，优化通常分为局部优化、全局优化和循环优化。 局部优化主要在基本块的范围内进行，例如删除无用赋值、强度削弱（如将长时间运算替换为短时间运算）和代码外提（将公共子表达式提取出来，减少重复计算）。基本块是一组顺序执行的程序段，只有一个入口和一个出口。局部优化的目标是提高单个基本块的效率，但不考虑整个程序的全局效果。 全局优化则着眼于整个程序，它可以包括代码外提、删除归纳变量（在循环中不再变化的变量）和合并已知常量等操作，以减少目标代码的体积和提高运行速度。全局优化通常需要进行数据流分析，以便理解程序中各个部分之间的关系，从而做出更有效的优化决策。 循环优化是针对程序中循环结构进行的特殊优化，包括强度削弱、删除归纳变量和循环展开等。这些优化可以显著提升循环密集型代码的执行效率。例如，将循环中的乘法转换为递归加法可以减少运算强度，但这并不总是会提高运行速度，因为递归操作可能引入额外的开销。 代码优化的同时，还需要平衡运行时间和空间占用。有时，优化一个方面可能会牺牲另一个方面，因此需要权衡。例如，代码外提可以减少重复计算，但也可能增加代码体积，从而占用更多内存。 编译器在优化时一般不会使用源程序中的注释，因为注释不参与程序的实际执行。优化是基于中间代码或目标代码进行的，而不是原始的源代码。 中间代码优化是一个重要的步骤，它与具体机器无关，可以进行通用的等价变换。这些变换通常包括删除冗余操作、合并已知常量和消除无用代码。中间代码优化可以为后续的目标代码生成阶段提供更高效的基础。 目标代码生成时，需要考虑如何有效地利用计算机的寄存器资源，以及如何生成运行时间短且占用存储空间小的代码。这通常涉及到指令选择、寄存器分配和调度等复杂策略。 程序优化是一个综合性的过程，涉及到多个层面的考虑和技巧，包括但不限于代码简化、运算强度削弱、空间节省和执行效率提升。通过精心设计的优化策略，可以显著提升软件的性能，同时保持代码的可读性和维护性。