Intro

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현대의 컴파일러는 프로그램에서 어떤 값이 계산되는지 결정하는 복잡한 알고리즘을 사용

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• 값의 계산 방식과 사용 방식을 분석하여
  • 식 단순화
  • 계산의 재사용을 통한 횟수 최소화

GCC를 비롯하여 대부분의 컴파일러는 최적화 수준 옵션을 제공

• Og: 기본 수준 최적화

• O1, -O2, -O3: 점차 더 많은 최적화 적용

  • 성능 향상은 가능하지만 프로그램 크기 증가 및 디버깅 난이도 상승 가능

• 컴파일러는 안전한 최적화만을 주의 깊게 적용

  • C 언어 표준이 제공하는 보장의 한계까지 정확히 동일한 동작을 가져야 함

• 때문에 프로그래머가 최적화하기 좋은 코드 구조를 직접 작성해야함

Memory Aliasing

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두 개의 포인터가 같은 메모리 위치를 가리킬 수 있는 경우

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• 예시

  xp == yp 일 경우,

  void twiddle1(long *xp, long *yp) {
      *xp += *yp;
      *xp += *yp;
  }
  
  void twiddle2(long *xp, long *yp) {
      *xp += 2 * *yp;
  }
  

  위의 코드의 결과

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  • twiddle1 : 값이 4배
  • twiddle2 : 값이 3배 </aside>

• 컴파일러는 호출 시 xp == yp 를 확신할 수 없으므로, twiddle1 → twiddle 변환 불가

• 또 다른 예시

  x = 1000; y = 3000;
  *q = y;   // 3000
  *p = x;   // 1000
  t1 = *q;  // 1000 또는 3000 (alias 여부에 따라 달라짐)
  // 연결되어 있다면 1000, 안 되어 있다면 3000
  

• 위 예시의 모든 것들이 → 최적화 장애물(Blocker) 이 됨

  • 이는 컴파일러가 최적화된 코드를 생성하기 위한 기회를 심각하게 제한할 수 있는 프로그램의 부분