山东农业大学：代码优化教程——基本块DAG构造与局部循环优化

本资源是山东农业大学编译原理课程中的一个章节，主要讲解了如何构建和理解基本块的DAG图，以及在代码优化中的应用。DAG（有向无环图）在这里被用来表示程序的控制流程，特别是用于局部优化技术。教学内容包括以下几个关键知识点： 1. 基本块的DAG构造算法：通过逐个扫描程序中的四元式（编译原理中的基本操作），构建一个DAG图，每个节点代表一个操作，边表示操作之间的依赖关系。函数`node(A)`的结果可能是节点编号或未定义，这反映了节点及其标记或附加标识符。 2. 代码优化：教学重点是局部优化，如合并常量计算、消除公共子表达式、削减计算强度和删除无用代码，这些都是在基本块（即单个控制流路径）内进行的。循环优化则涉及循环不变式的提取、归纳变量的删除等，这些优化通常基于循环结构。 3. 控制流分析和数据流分析：这两者是代码优化的重要工具，控制流分析关注程序的执行顺序，数据流分析关注数据在程序中的流动。这些分析有助于识别优化机会，尤其是在全局优化中，因为程序的复杂性要求对整个程序的控制流和数据流有深入理解。 4. 优化技术：课程介绍了一些通用的优化原则，如等价性、有效性、合算性，以及针对不同类型的优化（如机器相关和无关优化，局部、循环和全局优化）的具体方法。 5. 基本块的划分：通过划分四元式程序为基本块，可以简化优化过程，每个基本块具有唯一的入口和出口，便于进行特定的优化操作。 6. 优化器结构：课程还探讨了代码优化器在编译过程中的地位，它通常在编译前端生成中间代码后进行各种优化，然后生成目标代码。 这个章节为学习者提供了编译原理中代码优化的基础理论和技术实践，帮助理解如何通过DAG图进行有效的程序优化，提高代码性能。