代码优化技术：编译原理第十一章概览

"本资源是关于编译原理的课程讲义，主要讲解了代码优化这一重要主题，包括代码优化的定义、目的、不同阶段的优化方法以及多种优化技术的实例，如局部优化、循环优化、全局优化、常数合并、常数传播、代数简化和降低运算强度等。" 在编译原理中，代码优化是一个关键环节，其目的是在不改变程序逻辑的前提下，生成执行效率更高的等价代码。这一过程分为不同的阶段，包括与机器无关的优化（针对中间代码）和依赖于机器的优化（针对目标代码）。优化可以按照程序范围细分为局部优化（如基本块级别的优化）、循环优化和全局优化。 局部优化主要关注单个基本块内的优化，例如消除冗余计算和存储。在示例中，对于变量的初始化，通过使用寄存器变量和指针迭代，可以提高循环的效率，如Binky()和Winky()函数的对比。 循环优化是对循环体内的代码进行改进，以减少执行时间。这可能包括循环展开、循环不变量外提和循环合并等技术。 全局优化则考虑整个程序的视角，寻找跨多个函数或代码区域的优化机会。它可能涉及到数据流分析，例如控制流分析和数据流分析，来理解程序中变量的状态和使用情况，从而做出更有效的优化决策。 优化技术包括但不限于： 1. 常数合并：将常数表达式提前计算并合并，减少重复计算。例如，将`a=10*5+6-b;`优化为`a=56-b;`。 2. 常数传播：将常数值传播到程序的不同部分，消除不必要的变量赋值。例如，将`f0=_tmp4; f1=_tmp5; i=_tmp6;`优化为直接使用常数值。 3. 代数简化：应用数学规则简化表达式，如`x+0=x`和`b&&true=b`。例如，将`b=5+a+10;`优化为`b=a+15;`。 4. 降低运算强度：通过替换更高效的操作来减少运算量。例如，`i*2`可以用`i<<2`表示，`i/2`可以转换为`(int)(i*0.5)`。 这些优化技术在实际编译器设计中被广泛运用，以提高程序运行速度，减少内存消耗，或者改善其他性能指标。理解和掌握这些技术对于编写高效的编译器和优化代码至关重要。