编译器优化“不断传播”是什么意思？答案

【问题标题】：What does the compiler optimization "constant propagation" mean?编译器优化“不断传播”是什么意思？
【发布时间】：2011-02-08 15:26:43
【问题描述】：

来自 Scott Meyers 的 Effective C++：

template<typename T, std::size_t n>
class SquareMatrix: private SquareMatrixBase<T> {

public:

    SquareMatrix( ) 
     : SquareMatrixBase<T>(n, 0), 
       pData(new T[n*n]) 
    {
         this->setDataPtr(pData.get()); 
    } 

        ...
private:

    boost::scoped_array<T> pData;
};

无论数据在哪里存储，膨胀的关键结果观点是现在很多——也许全部 — SquareMatrix 的成员函数可以是简单的内联调用到共享的基类版本与所有其他矩阵持有相同类型的数据，无论其尺寸。同时，方阵不同大小的物体是不同的类型，所以即使，例如， SquareMatrix 和 SquareMatrix 对象使用相同的成员函数 SquareMatrixBase，没有通过的机会 SquareMatrix 对象函数期望一个方阵。不错，不是吗？

不错，是的，但不是免费的。版本与矩阵大小反转硬连线到他们很可能生成比共享更好的代码大小作为传递的版本函数参数或存储在目的。例如，在特定尺寸的版本，尺寸将是编译时常量，因此有资格进行这样的优化不断传播，包括他们的被折叠成生成的指令作为立即操作数。这不能在大小无关版本。

在上一段的上述描述中，它被提及为“因此有资格进行诸如常量传播之类的优化，包括将它们折叠到生成指令作为立即操作数”。这句话是什么意思？请解释一下。

谢谢！

【问题讨论】：

en.wikipedia.org/wiki/Constant_propagation

标签： c++ templates code-size

【解决方案1】：

常量传播是一种非常简单（原则上）留给编译器的优化。

size_t radius = 5;
size_t diameter = 2*radius;
float perimeter = diameter * 3.1416f;

这将被编译器通过传播常量来减少：

注意radius 的值是已知的
执行2*radius的计算（这是常量折叠）
因此，diameter 的值是已知的
执行diameter * 3.1416f的计算
因此perimeter 的值是已知的

因此程序等价于：

size_t radius = 5;
size_t diameter = 10;
float perimeter = 31.416f;

请注意，还有许多其他形式的优化，例如，如果现在不再需要 radius 和 diameter，我们可以删除它们并只保留 perimeter。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您有类似的原始代码：

a:=3;
b:=4;
b+=1;
b+=2;
a:=a+b;

然后编译器可以将语句优化为：

b==7;
a==10;

这就是所谓的常量传播和常量折叠。

【讨论】：