Исследование оптимизаций, выполняемых компилятором

Исходный текст на Си

Неоптимизированный код на ассемблере

Оптимизированный код на ассемблере

Результаты

Размножение констант и копий

j4 = 2;

if( i2 < j4 && i4 < j4 )

i2 = 2;

j4 = k5;

if( i2 < j4 && i4 < j4 )

i5 = 3;

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

andl $-16, %esp

subl $48, %esp

movl $2, j4

movl i2, %edx

movl j4, %eax

cmpl %eax, %edx

jge .L2

movl i4, %edx

movl j4, %eax

cmpl %eax, %edx

jge .L2

movl $2, i2

.L2:

movl k5, %eax

movl %eax, j4

movl i2, %edx

movl j4, %eax

cmpl %eax, %edx

jge .L3

movl i4, %edx

movl j4, %eax

cmpl %eax, %edx

jge .L3

movl $3, i5

pushl %ebp

movl %esp, %ebp

andl $-16, %esp

subl $28, %esp

movl i2, %eax

cmpl $1, %eax

movl k5, %edx

movl %edx, j4

Переменные заменяются константными значениями.

Свертка констант

i3 = 1 + 2;

flt_1 = 2.4 + 6.3;

i2 = 5;

L3:

movl $3, i3

fldl .LC0

fstpl flt_1

movl $5, i2

fldl .LC0

fstpl flt_1

movl $3, i3

movl $5, i2

Производится свертка констант

(независимо от выбора оптимизации).

Алгебраические тождества и излишние операции загрузки/сохранения

j2 = i + 0;

k2 = i / 1;

i4 = i * 1;

i5 = i * 0;
<…>

flt_3 = 2.4 / 1.0;

flt_4 = 1.0 + 0.0000001;

flt_5 = flt_6 * 0.0;

flt_6 = flt_2 * flt_3;

movl i, %eax

movl %eax, j2

movl i, %eax

movl %eax, k2

movl i, %eax

movl %eax, i4

movl $0, i5

fldl .LC1

fstpl flt_3

fldl .LC2

fstpl flt_4

fldl flt_6

fldz

fmulp %st, %st(1)

fstpl flt_5

fldl flt_2

fldl flt_3

fmulp %st, %st(1)

fstpl flt_6

movl i, %eax

fldl .LC1

fstl flt_3

fldl .LC2

fstpl flt_4

fldz

fmull flt_6

movl %eax, j2

movl %eax, i4

fstpl flt_5

fmull flt_2

movl %eax, k2

fstpl flt_6

Исключено многократное помещение переменной i в регистр eax

(исключены излишние операции загрузки). Вместо арифметических операций выполняется простое присваивание.

Деление на ноль

i2 = i / 0;

flt_2 = flt_1 / 0.0;

-

-

Компилятор gcc версии 4.4.3 выдает ошибку деления на ноль и не генерирует объектный код.

Лишнее присваивание

k3 = 1;

k3 = 1;

movl $1, k3

movl $1, k3

movl $1, k3

Исключается повторное присваивание значения переменной k3.

Снижение мощности

k2 = 4 * j5;

for( i = 0; i <= 5; i++ )

ivector4[ i ] = i * 2;

movl j5, %eax

sall $2, %eax

movl %eax, k2

movl $0, i

jmp .L4

.L5:

movl i, %eax

movl i, %edx

addl %edx, %edx

movw %dx, ivector4(%eax,%eax)

movl i, %eax

addl $1, %eax

movl %eax, i

.L4:

movl i, %eax

cmpl $5, %eax

jle .L5

movl j5, %eax

movl $ivector4, %edx

sall $2, %eax

movl %eax, k2

xorl %eax, %eax

L24:

movw %ax, (%edx)

addl $2, %eax

addl $2, %edx

cmpw $12, %ax

jne .L24

Операция умножения заменяется...