Навигация
4.2. Упрощение действий
Данный способ оптимизации ориентирован на улучшение программы за счет замены групп (как правило, удаленных друг от друга) вычислений на группу вычислений, дающих тот же результат с точки зрения всей программы, но имеющих меньшую сложность.
4.2.1. Удаление индуктивных переменных и выражений
Ряд преобразований этого типа связан с так называемыми индуктивными (или линейно-рекурсивными) вычислениями в участке повторяемости программы, т. е. теми, значения которых регулярно измененяются от повторения к повторению.) Такими преобразованиями являются удаление индуктивных переменных , которое означает замену нескольких индуктивных переменных цикла одной индуктивной переменной , а также удаление индуктивных выражений из цикла.
Например, применение указанных преобразований переводит фрагмент
для I:=1, I+1 пока I<100
цикл
начало
K:=I+J; A[K]:= A[K]+1 конец;
K:=10;
во фрагмент
I:=1;
для K:=I+J, K+1 пока K<100+J
цикл
начало
A[K]:= A[K]+1 конец;
K:=10;
Здесь I,K - индуктивные переменные. В данном случае из цикла удалено индуктивное выражение K:=I+J.
4.2.2. Замена сложных операций на более простые
Весьма важным преобразованием из этой группы является понижение силы операций, заменяющее в индуктивных вычислениях сложные операции на более простые; например, возведение в степень или деление заменяется умножением ( например, выражение Х/4.О заменяется на выражение Х* О.25), а умножение - сложением.
Например, применение этого преобразования позволяет переходить от цикла
для K:=1, K+1 пока K<=100
цикл V:=(K-1)*N+I
к более эффективно работающему фрагменту:
V:=I;
для K:=1, K+1 пока K<=100
цикл
начало A[V]:=A[V]+1;
V:=V+N конец
Замена сложных операций на более простые не всегда приводит к оптимизации, на самом деле это может даже привести к замедлению, например для программ с циклами, состоящими из нескольких частей, из которых лишь немногие выполняются на каждом шаге цикла.
4.2.3. Исключение избыточных выражений
В группу преобразований по упрощению действий входят также исключение избыточных (лишних) выражений. Оно заключается в замене вхождений выражений на переменную, значение которой совпадает со значением выражения.
Например, эта операция осуществляет переход от фрагмента
если B>0 то
начало
A:=A+2; X:=A*B+C; конец
иначе Y:=A*B+D;
Z:= A*B;
к фрагменту
если B>0 то
начало
A:=A+2; W:=A*B; X:=W+C; конец
иначе начало
W:=A*B; Y:=W+D; конец;
Z=W;
4.2.4. Прочие преобразования
В эту же группу входит
экономия общих подвыражений, заменяющая, например, оператор
X:=(A+B)*(A+B+C)/(A+B+E) на фрагмент
Y:=A+B; X:=Y*(Y+C)/(Y+E),
а также такие преобразования, как втягивание вычисления параметров в процедуру, упрощение подстановки параметра-массива, перестройки условных операторов (типа замены оператора
если X>0 && Y<2 то Z:=1
на оператор
если X>0 то начало если Y<2 то Z:=1 конец),
удаление копирований (в частности, заменяющее пересылку значе-
ний массива на пересылку его указателя), другие различные
способы перестройки структуры информационных объектов в за-
висимости от характера их использования и с целью сокращения
времени работы с объектами; различные способы реализации пере-
менных через быстрые регистры, замена рекурсии на циклы .
Другие оптимизирующие преобразования, упрощающие
действия,- это преобразования по объединению и по расчленению
циклов, по перестановке заголовков циклов.
4.3. Реализация действий
Это способ повышения качества программы за счет выполнения определенных ее вычислений на этапе трансляции.
Набор преобразований данного типа включает в себя следующие оптимизации:
константные действия (подстановка или свертка констант), когда происходит выполнение операций над константами;
распроцедуривание - открытая подстановка тела процедуры на место ее вызова;
ликвидация константных распознавателей - замена условного
оператора на одну из его ветвей, если его выбирающее (условное) выражение имеет константное значение.
Реализация действий осуществляется также при
- втягивании констант, когда выражения, имеющие тождественно константные значения, заменяются на эти значения; при аналитических преобразованиях ( например, заменяющих Е*1 на Е или 0*Е на 0, где Е - произвольное подвыражение);
- отождествлении ( или втягивании уникальных), которое удаляет из программы оператор-пересылку вида X:=Y, где X и Y - переменные, заменяя либо вхождение X на Y - втягивание вверх (назад) - например, фрагмент Y:=F(W);X:=Y; заменяется на X:=F(W), либо вхождения Y на X - втягивание вниз (вперед) - например, X:=Y; если Z>0 то W:=Y+1 иначе W:=Y+2 заменяется на фрагмент если Z>0 то W:=X+1 иначе W:=X+2.
Похожие работы
... ; i=1,3. Q – количество сырья Для автоматизированной обработки данных и вычислений используется пакет программ линейной оптимизации программного продукта Microsoft Excel. Решение Определяем оптимальные производственные мощности филиалов для производства определенного количества продукции различных видов с помощью транспортной задачи. Постановка транспортной задачи. Требуется определить ...
... практичных алгоритмов оптимизированного перебора, позволяющих за разумное время осуществлять распараллеливание достаточно больших участков. Анализ работ, посвященных оптимизации кода для процессоров с параллелизмом на уровне команд показывает, что для достижения наилучших результатов необходимо применение комплекса оптимизаций, среди которых можно выделить следующие классы. Преобразования циклов ...
... заданных операндов. 3) Использование косвенной адресации, когда операнд хранит адрес операнда. 4) Ограничение использования стека. программа оптимизация ассемблер код 4. Машинно-независимая оптимизация кода ассемблера Машинно-независимая оптимизация предполагает: 1. Одним из важнейших источников оптимизации кода является удаление общих подвыражений, т.е. подвыражений, которые ...
... лишь контекстным анализом. Как было отмечено в [12], применение глубокого статического анализа программ может позволить существенно снизить количество ложных срабатываний и повысить точность обнаружения уязвимостей защиты. 4.3. Использование методов анализа потоков данных для решения задачи обнаружения уязвимостей В отделе компиляторных технологий по контракту с фирмой Nortel Networks ...
0 комментариев