循环优化

本文概述

  • 1.代码运动
  • 2.感应变量消除
  • 3.强度降低
【循环优化】循环优化是最有价值的与机器无关的优化, 因为程序的内部循环占用了程序员大量的时间。
如果我们减少一个内部循环中的指令数量, 那么即使我们增加该循环之外的代码量, 也可以改善程序的运行时间。
对于循环优化, 以下三种技术很重要:
  1. 代码运动
  2. 感应变量消除
  3. 强度降低
1.代码运动 代码运动用于减少循环中的代码量。这种转换采用一条语句或表达式, 该语句或表达式可以移到循环体之外, 而不会影响程序的语义。
例如
在while语句中, limit-2方程是一个循环不变方程。
while (i< =limit-2)/*statement does not change limit*/After code motion the result is as follows:a= limit-2; while(i< =a)/*statement does not change limit or a*/

2.感应变量消除 归纳变量消除用于替换内部循环中的变量。
它可以减少循环中的添加数量。它改善了代码空间和运行时性能。
循环优化

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在该图中, 我们可以将分配t4:= 4 * j替换为t4:= t4-4。出现的唯一问题是, 当我们第一次进入块B2时, t4没有值。因此, 我们在块B2的入口处放置了一个关系t4 = 4 * j。
3.强度降低
  • 强度降低用于在目标机器上以较便宜的价格代替昂贵的操作。
  • 常数的加法比乘法便宜。因此, 我们可以在循环内用加法代替乘法。
  • 乘法比取幂便宜。因此, 我们可以在循环内用乘法代替幂运算。
例:
while (i< 10){j= 3 * i+1; a[j]=a[j]-2; i=i+2; }

强度降低后, 代码将为:
s= 3*i+1; while (i< 10){j=s; a[j]= a[j]-2; i=i+2; s=s+6; }

在上面的代码中, 计算s = s + 6比j = 3 * i便宜

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