Генерация высококачественного кода для программ, написанных на СИ - [14]

Хотя все девять рассматриваемых компиляторов генерируют приемлемый код, три из них, - Datalight Optimum-C, Microsoft C 5.0 и WATCOM C 6.0, - выполняют оптимизацию кода более высокого уровня, чем остальные.

Компилятор Datalight Optimum-C - это быстрый и выразительный исполнитель. Он выполняет обширный анализ потоков данных и оптимизирует код, за который другие компиляторы не берутся.

Microsoft C 5.0 применяет оптимизацию циклов, которая является одной из областей с большими потенциальными возможностями улучшения кода. Применяя вынесение инвариантного кода, удаление переменных индукции циклов и очень качественное распределение переменных по регистрам, Microsoft C 5.0 вырабатывает прекрасный код.

Компилятор WATCOM C 6.0 соперничает с Microsoft C 5.0 по степени выполняемой оптимизации и генерирует наиболее быстрый код в тесте оптимизации. То, что WATCOM теряет на не самых оптимальных циклах, он более чем наверстывает в малых заголовках вызова функций. WATCOM C 6.0 хорошо использует регистры, минимизирует обращения к памяти и повышает эффективность выполнения программ.

Компиляторы Metaware High C и Computer Innovations C86Plus выполняют более-менее удовлетворительную степень оптимизации, но отступают на второй план при рассмотрении усовершенствований, сделанных в технологии компиляторов фирмами Datalight, Microsoft и WATCOM.

Нет единственного производителя, который захватил бы на рынке область технологии оптимизации для компиляторов Си. Конкуренция на рынке подталкивает производителей к развитию технологии и к обеспечению разработчиков лучшими и более мощными средствами языка Си. В будущем это может означать появление оптимизирующих компиляторов, которые будут вырабатывать более быстрый и компактный код.

ЛИСТИНГ 1: OPTBENCH.C

/* ---------------------------------------------------------- *

¦ ¦

¦ Серия тестов PC Tech Journal ¦

¦ Тест оптимизации кода Си ¦

¦ ¦

¦ Copyright (c) 1988 Ziff-Devis Publishing Company ¦

¦ ¦

¦ Эта программа-тест была разработана для проверки ¦

¦ методов оптимизации кода, применяемых компилятором ¦

¦ Си. Она не вырабатывает разумные результаты и не ¦

¦ представляет хороший стиль программирования. ¦

¦ ¦

* ---------------------------------------------------------- */

#include
#include

#define max_vector    2
#define constant5     5

typedef unsigned char uchar;

int    i, j, k, l, m;
int    i2, j2, k2;
int    g3, h3, i3, k3, m3;
int    i4, j4;
int    i5, j5, k5;

double flt_1, flt_2, flt_3, flt_4, flt_5, flt_6;

int    ivector[ 3 ];
uchar  ivector2[ 3 ];
short  ivector4[ 6 ];
int    ivector5[ 100 ];

#ifndef NO_PROTOTYPES
void   dead_code( int, char * );
void   unnecessary_loop( void );
void   loop_jamming( int );
void   loop_unrolling( int );
int    jump_compression( int, int, int, int, int );
#else
void   dead_code();
void   unnecessary_loop();
void   loop_jamming();
void   loop_unrolling();
int    jump_compression();
#endif

int main( argc, argv ) /* optbench */

    int argc;
    char **argv;
 {

/* ---------------------------- *

¦ Размножение констант и копий ¦

*------------------------------*/

    j4 = 2;
    if( i2 < j4 && i4 < j4 )
        i2 = 2;

    j4 = k5;
    if( i2 < j4 && i4 < j4 )
        i5 = 3;

/* ------------------------------------------ *

¦ Свертка констант, арифметические тождества ¦

¦ и излишние операции загрузки/сохранения ¦

* ------------------------------------------ */

    i3 = 1 + 2;
    flt_1 = 2.4 + 6.3;
    i2 = 5;
    j2 = i + 0;
    k2 = i / 1;
    i4 = i * 1;
    i5 = i * 0;

#ifndef NO_ZERO_DIVIDE

/*

* Некоторые компиляторы распознают ошибку

* деления на нуль и не генерируют объектный код

*/

    i2 = i / 0;
    flt_2 = flt_1 / 0.0;
#else

printf( "This compiler handles divide-by-zero as \

an error\n");

#endif
    flt_3 = 2.4 / 1.0;
    flt_4 = 1.0 + 0.0000001;
    flt_5 = flt_6 * 0.0;
    flt_6 = flt_2 * flt_3;

/* -------------------- *

¦ Лишнее присваивание ¦

* -------------------- */

    k3 = 1;
    k3 = 1;

/* ------------------ *

¦ Снижение мощности ¦

* ------------------ */

    k2 = 4 * j5;
    for( i = 0; i <= 5; i++ )
        ivector4[ i ] = i * 2;

/* ------------- *

¦ Простой цикл ¦

* ------------- */

    j5 = 0;
    k5 = 10000;
    do {
        k5 = k5 - 1;
        j5 = j5 + 1;
        i5 = (k5 * 3) / (j5 * constant5);
       } while ( k5 > 0 );

/* -------------------------------------- *

¦ Управление переменной индукции цикла ¦

* -------------------------------------- */

    for( i = 0; i < 100; i++ )
        ivector5[ i * 2 + 3 ] = 5;

/* ----------------------- *

¦ Глубокие подвыражения ¦

* ----------------------- */

    if( i < 10 )
        j5 = i5 + i2;