编译原理之美
宫文学
北京物演科技CEO
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开篇词 (1讲)
开篇词 | 为什么你要学习编译原理?
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实现一门脚本语言 · 原理篇 (13讲)
01 | 理解代码:编译器的前端技术
02 | 正则文法和有限自动机:纯手工打造词法分析器
03 | 语法分析(一):纯手工打造公式计算器
04 | 语法分析(二):解决二元表达式中的难点
05 | 语法分析(三):实现一门简单的脚本语言
06 | 编译器前端工具(一):用Antlr生成词法、语法分析器
07 | 编译器前端工具(二):用Antlr重构脚本语言
08 | 作用域和生存期:实现块作用域和函数
09 | 面向对象:实现数据和方法的封装
10 | 闭包: 理解了原理,它就不反直觉了
11 | 语义分析(上):如何建立一个完善的类型系统?
12 | 语义分析(下):如何做上下文相关情况的处理?
13 | 继承和多态:面向对象运行期的动态特性
实现一门脚本语言 · 应用篇 (2讲)
14 | 前端技术应用(一):如何透明地支持数据库分库分表?
15 | 前端技术应用(二):如何设计一个报表工具?
实现一门脚本语言 · 算法篇 (3讲)
16 | NFA和DFA:如何自己实现一个正则表达式工具?
17 | First和Follow集合:用LL算法推演一个实例
18 | 移进和规约:用LR算法推演一个实例
实现一门脚本语言 · 热点答疑与用户故事 (2讲)
19 | 案例总结与热点问题答疑:对于左递归的语法,为什么我的推导不是左递归的?
用户故事 | 因为热爱,所以坚持
编译原理 · 期中考试周 (1讲)
期中考试 | 来赴一场100分的约定吧!
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实现一门编译型语言 · 原理篇 (12讲)
20 | 高效运行:编译器的后端技术
21 | 运行时机制:突破现象看本质,透过语法看运行时
22 | 生成汇编代码(一):汇编语言其实不难学
加餐 | 汇编代码编程与栈帧管理
23 | 生成汇编代码(二):把脚本编译成可执行文件
24 | 中间代码:兼容不同的语言和硬件
25 | 后端技术的重用:LLVM不仅仅让你高效
26 | 生成IR:实现静态编译的语言
27 | 代码优化:为什么你的代码比他的更高效?
28 | 数据流分析:你写的程序,它更懂
29 | 目标代码的生成和优化(一):如何适应各种硬件架构?
30 | 目标代码的生成和优化(二):如何适应各种硬件架构?
实现一门编译型语言 · 应用篇 (2讲)
31 | 内存计算:对海量数据做计算,到底可以有多快?
32 | 字节码生成:为什么Spring技术很强大?
实现一门编译型语言 · 扩展篇 (3讲)
33 | 垃圾收集:能否不停下整个世界?
34 | 运行时优化:即时编译的原理和作用
35 | 案例总结与热点问题答疑:后端部分真的比前端部分难吗?
面向未来的编程语言 (3讲)
36 | 当前技术的发展趋势以及其对编译技术的影响
37 | 云编程:云计算会如何改变编程模式?
38 | 元编程:一边写程序,一边写语言
结束语 (1讲)
结束语 | 用程序语言,推动这个世界的演化
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27 | 代码优化:为什么你的代码比他的更高效?

宫文学 2019-10-25
在使用 LLVM 的过程中,你应该觉察到了,优化之后和优化之前的代码相差很大。代码优化之后,数量变少了,性能也更高了。而针对这个看起来很神秘的代码优化,我想问你一些问题:
代码优化的目标是什么?除了性能上的优化,还有什么优化?
代码优化可以在多大的范围内执行?是在一个函数内,还是可以针对整个应用程序?
常见的代码优化场景有哪些?
这些问题是代码优化的基本问题,很重要,我会用两节课的时间带你了解和掌握。
当然了,代码优化是编译器后端的两大工作之一(另一个是代码生成),弄懂它,你就掌握了一大块后端技术。而学习代码优化的原理,然后通过 LLVM 实践一下,这样原理与实践相结合,会帮你早日弄懂代码优化。
接下来,我带你概要地了解一下代码优化的目标、对象、范围和策略等内容。

了解代码优化的目标、对象、范围和策略

代码优化的目标
代码优化的目标,是优化程序对计算机资源的使用。我们平常最关心的就是 CPU 资源,最大效率地利用 CPU 资源可以提高程序的性能。代码优化有时候还会有其他目标,比如代码大小、内存占用大小、磁盘访问次数、网络通讯次数等等。
代码优化的对象
从代码优化的对象看,大多数的代码优化都是在 IR 上做的,而不是在前一阶段的 AST 和后一阶段汇编代码上进行的,为什么呢?
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精选留言(4)

  • vifird
    讲得太好了,市面上的书上确实看不到这些东西。

    作者回复: 谢谢肯定!

    我们计划下一步就出成书:)

    另外,限于专栏的篇幅,很多知识点还都没讲到、讲透,甚至后端部分还可以进一步通俗化。这个遗憾准备在出书的时候补上。

    2019-11-07
    2
  • honnkyou
    “所以,你可以遍历一个 Value 的所有 User,把它替换成另一个 Value,这就是拷贝传播”老师这句话不是很理解。
    2019-11-26
  • Eric
    老师,我想我问一下公共子表达式消除和拷贝传播是从前往后进行还是反向进行?看这个例子好像哪个方向都可以..

    作者回复: 从前向后。前面用某个表达式定义的变量,后面可能被重新定义掉。这时,可用表达式的集合就要修改。

    2019-11-05
  • LDxy
    代码优化之后大变样,单步调试的时候是不是很困难?

    作者回复: 编译器会尽量友好地支持调试,llvm也提供了这方面的帮助。
    但是,你说的对。优化有的代码,跟源代码的对应肯定是有问题的。开启优化后调试,有时会遇到一些状况,比如断点加不上,等等。

    2019-10-27
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