默认情况下,虚拟机采用解释器和一种编译器搭配的方式工作,但是在分层编译策略下,C1 编译器和 C2 编译器将会同时工作,分层编译根据编译器编译、优化的规模和耗时,划分出不同的编译层次: 第0层:程序解释执行...第1层:C1 编译,将字节码编译成本地代码,进行简单、可靠的优化,如有必要解释器将开始性能监控。...公共子表达式消除 如果一个表达式 E 已经计算过了,并且从先前的计算到现在 E 中所有变量的值都没有发生变化,那么 E 的这次出现就成为了公共子表达式。...对于这种表达式,没有必要花时间再对它进行计算,只需要直接用前面计算过的表达式结果代替 E 就可以了。...提取公共子表达式 int E = c * b; d = E * 12 + a + (a + E); // 2.
接下来,我们将继续查看如下的几项最有代表性的优化技术是如何运作的,它们分别是: 语言无关的经典优化技术之一:公共子表达式消除。 语言相关的经典优化技术之一:数组范围检查消除。...公共子表达式消除 公共子表达式消除是一个普遍应用于各种编译器的经典优化技术,它的含义是:如果一个表达式E已经计算过了,并且从先前的计算到现在E中所有变量的值都没有发生变化,那么E的这次出现就成为了公共子表达式...如果这种优化仅限于程序的基本块内,便称为局部公共子表达式消除,如果这种优化的范围涵盖了多个基本块,那就称为全局公共子表达式消除。...,它将进行如下优化:编译器检测到“c * b”与“b* c”是一样的表达式,而且在计算期间b与c的值是不变的。...因此,这条表达式就可能被视为: int d=E*12+a+(a+E); 这时,编译器还可能(取决于哪种虚拟机的编译器以及具体的上下文而定)进行另外一种优化:代数化简,把表达式变为: int d=E*13
也就是在一段时间内,如果方法的调用次数未到达阈值,计数器就会减少为原先的一半。...4.2.2 标量替换 先看一下标量(Scalar)和聚合量(Aggregate)的概念: 标量:无法再分解为更小数据的数据,例如 JVM 中的原始数据类型(int、long、reference 等)。...4.3 公共子表达式消除 4.3.1 公共子表达式 所谓公共子表达式,就是当有一个表达式 E 在以前被计算过,而且下次再遇到的时候 E 的所有变量都未改变,则这次 E 的出现就被称为「公共子表达式」。...有木有“缓存”的感觉? 根据作用域,公共子表达式的消除可分为两种:局部公共子表达式消除和全局公共子表达式消除。...这段代码进入即时编译器后,将进行如下优化: 编译器检测到 c * b 与 b * c 是一样的表达式,且在计算期间 b 和 c 的值不变,因此: int d = E * 12 + a + (a + E)
从而抵消了额外的编译时间开销. 6.4 编译优化技术 在即时编译器中采用的优化技术有很多,本节主要针对以下四种优化技术: 语言无关的经典优化技术之一:公共子表达式消除 语言相关的经典优化技术之一:数组范围检查消除...最重要的优化技术之一:方法内联 最前沿的优化技术之一:逃逸分析 公共子表达式消除 公共子表达式消除是一个普遍应用与各种编译器的经典优化技术,它的含义是: 如果一个表达式E已经计算过了,并且从先前的计算到现在...E中的所有变量的值都没有发生变化,那么E的这次出现就成为了公共子表达式 对于这种表达式,没有必要花时间再对它进行计算,只需要直接用前面计算过的表达式结果替代E就可以了 如果这种优化仅限于程序的基本块内,...便称为局部公共子表达式消除(Local Common Subexpression Elimination),如果这种优化的范围涵盖了多个基本块,那就称为全局公共子表达式消除(Global Common...java语言是动态的类型安全语言,这就意味着虚拟机必须频繁地进行安全检查 java语言中虚方法的使用频率远远大于C/C++语言,导致即时编译器在进行一些优化时的难度要远大于C/C++的静态优化编译器
l -fcse-follow-jumps:在公用子表达式消元时,当目标跳转不会被其他路径可达,则扫描整个的跳转表达式。...例如,当公用子表达式消元时遇到 if...else...语句时,当条为 false 时,那么公用子表达式消元会跟随着跳转。...:在循环优化完成后,重新进行公用子表达式消元操作。...l-fgcse-lm:全局公用子表达式消除将试图移动那些仅仅被自身存储 kill 的装载操作的位置。...l -fgcse-sm:当一个存储操作 pass 在一个全局公用子表达式消除的后面,这个 pass 将试图将 store 操作转移到循环外面去。
表达式树是定义代码的数据结构。 它们基于编译器用于分析代码和生成已编译输出的相同结构。表达式树和 Roslyn API 中用于生成分析器和 CodeFixes 的类型之间存在很多相似之处。...(分析器和 CodeFixes 是 NuGet 包,用于对代码执行静态分析,并可为开发人员建议可能的修补程序。)两者概念相似,且最终结果是一种数据结构,该结构允许以有意义的方式对源代码进行检查。...在此情况下,赋值的右侧是一棵更加复杂的树。 我不打算分解此表达式,但请思考一下不同的节点可能是什么。...表达式树的功能非常强大。 除了转换算法以在其他环境中执行之外,表达式树还可用于在执行代码前轻松编写检查代码的算法。 可以编写参数为表达式的方法,然后在执行代码之前检查这些表达式。...表达式树是代码的完整表示形式:可以看到任何子表达式的值。 可以看到方法和属性名称。 可以看到任何常数表达式的值。 还可以将表达式树转换为可执行的委托,并执行代码。
(经典)」 「数组边界检查消除(语言经典)」 后端优化 提前编译器 提前编译器的历史其实已经很久了,但是在java领域知道andirod的崛起才被java关注,在讲解关于提前编译器的关注之前,我们来看下提前编译器的优劣...这里挑选了书中的几项内容进行介绍: 「方法内联(重要)」 「逃逸分析(先进)」 「公共子表达式消除(经典)」 「数组边界检查消除(语言经典)」 方法内联 含义:即把被内联的方法搬到内联块的内部。...公共子表达式 什么是公共子表达式?如果一个表达式E之前已经被计算过了,并且从先前的计算到现在E中所有变量的值都没有发生变化,那么E的这次出现就称为公共子表达式。...对于这种表达式,没有必要花时间再对它重新进行计算,只需要直接用前面计算过的表达式结果代替E。...数组边界检查消除 java的数组和c以及c++的数组不同他并不是裸指针的方式操作数组,为了保证数组的访问安全,jvm的底层在每次的操作的时候都需要对于数组的边界进行检查操作,即一个含头不含尾的判断:
旨在消除程序中重复计算的公共表达式,从而减少计算量和提高执行效率。 传统编译器的公共子表达式消除 概述 在程序中,有时会出现多个地方使用相同的表达式进行计算,并且这些表达式的计算结果相同。...编译器开发者将公共子表达式消除分成两类。如果这种优化仅限于程序的基本块内,便称为局部公共子表达式消除;如果这种优化范围涵盖了多个基本块,那就称为全局公共子表达式消除。...这两个条件除非同时不满足,否则表达式不能移动到更早的边。 延迟放置 在完成最早放置后,编译器会进行延迟分析。...这使得数据流分析和依赖关系的跟踪更加直观和准确。 实现案例 不同编译器在实现公共子表达式优化的细节上不尽相同,下面以 Golang 为例,介绍一种实现方式。...遍历所有的 Block,将值存储在一个数组 a 中,然后根据诸如操作类型,操作的数据类型,操作数类型等粗粒度判断标准进行排序,对于粗粒度标准相同的值按照值的 ID(值的标号)进行排序。
下面我们抽取几个最常见的优化技术,一起来看看相关的实现。 3.1、公共子表达式消除 公共子表达式消除是一个普遍应用于各种编译器的经典优化技术。...如果一个子表达式已经计算过了,且表达式中变量的值不曾发生变化,那么这个子表达式就可以当做公共子表达式。 对于这种表达式,没有必要再花时间去对它进行计算,直接用前面计算过的表达式结果替代就可以了。...如果这种优化仅限于程序的基本块内,便称为局部公共子表达式消除;如果这种优化的范围涵盖了多个基本块,便称为全局公共子表达式消除。 举个简单的例子,假设存在以下代码。...// 将 c*b 和 b*c 用 E 表示,消除公共子表达式 int d = E * 12 + a + (a + E); 即时编译器还可能进行另一种叫做代数简化的优化,把表达式变为: // 代数简化...但是如果将方法声明为final,这些方法是无法被重写,方法 A 调用方法 B 基本上是可以完全确定的,可以进行方法内联操作。
请参考 C#8.0 中使用默认接口成员更新接口。 03 在更多位置中使用更多模式 模式匹配 提供了在相关但不同类型的数据中提供形状相关功能的工具。...不同的顺序使得在视觉上可以很轻松地区分 switch 表达式和 switch 语句。 将 case 和 : 元素替换为 =>。 它更简洁,更直观。 将 default 事例替换为 _ 弃元。...Switch 表达式必须要么生成值,要么引发异常。 如果这些情况都不匹配,则 switch 表达式将引发异常。如果没有在 switch 表达式中涵盖所有可能的情况,编译器将生成一个警告。...在这两种情况下,编译器将生成对 Dispose() 的调用。 如果 using 语句中的表达式不可处置,编译器将生成一个错误。...不过,编译器使用流分析来确保可为空引用类型的任何变量在被访问或分配给不可为空引用类型之前,都会对其 Null 性进行检查。 可以在可为空引用类型的概述中了解该功能的更多信息。
语法分析:根据语言的文法规则,构建语法树或分析语言结构,以便进一步进行语义分析和代码生成。语义分析:对语法结构进行语义检查,如类型检查、作用域分析等,确保程序的意义是符合语法的。...语义分析(Semantic Analysis):对抽象语法树进行语义检查,包括类型检查、作用域分析和语义错误检查等。...通过引入中间代码,编译器可以进行与具体机器无关的优化处理,例如常量折叠、公共子表达式消除、复写传播等。同时,中间代码的生成也为后续的目标代码生成和代码生成优化提供了便利。...寄存器分配算法可以基于不同的策略,如局部优化(将变量分配到离其使用最近的位置)或全局优化(将变量在整个程序中尽可能分配到寄存器)。...在计算机中,通常使用后缀表达式进行数学计算,因为后缀表达式具有优先级,可以直接按照顺序进行计算,而无需考虑括号和优先级的问题。而前缀和中缀表达式则需要使用括号和优先级规则来确定计算顺序。
传统编译器的常量折叠传统编译器在编译期间,编译器会设法识别出常量表达式,对其进行求值,然后用求值的结果来替换表达式,从而使得运行时更精简。...表达式可进行常量折叠,当且仅当表达式的所有子表达式都是常量。而子表达式被判断为常量通常需要常量传播的帮助。...0 * 4;对于表达式 0 * 4 ,由于其所有的子表达式都是常量(字面值),所以这个表达式可以进行常量折叠优化,优化后得到:int x = 14;int y = 0;return 0;由例子可见,常量传播对于常量折叠的重要性...以下是 AI 编译器常量折叠的几个类型:当计算图中某个节点的数据输入节点均为编译期常量(不同 AI 编译器的定义可能完全不相同)的节点,则可以提前计算出该节点的值来完全替换该节点。...在 python 中,CPython 会调用 astfold_expr 来对表达式进行常量折叠。astfold_expr 以递归的方式遍历 AST(抽象语法树),并尝试折叠所有的表达式。
对于许多不同的表达式每个求值一次的情况,Theano可以最小化编译/分析的开销,但仍然提供诸如自动微分等符号特征。 Theano的编译器对这些符号表达式应用许多不同复杂度的优化。...) 使用内存别名来避免计算 使用就地操作,无论它涉不涉及到别名 元素子表达式的循环融合 数值稳定性的改进(例如和) 完整列表请参阅优化 Theano是在LISA实验室编写的,以支持高效机器学习算法的快速开发...在某种程度上它仍然像一个编程语言,因为你必须 声明变量(a,b)并给出它们的类型 构建表达式来表示如何将这些变量放在一起 将表达式图编译为函数,以便将它们用于计算。...已经开始尝试通用GPU ndarray(GPU张量)(在libgpuarray项目中启动) 将GPU后端移到Theano外部。...如何让DebugMode检查?目前,DebugMode非延迟地检查计算。 CPU上的SIMD并行性来自编译器。 多核并行支持有限。
这样就不用再去访问对象 b 的局部变量。如果把 b.value 看做是一个表达式,那也可以把这项优化工作看成是公共子表达式消除。...接下来我们再讲讲如下几项最有代表性的优化技术是如何运作的,它们分别是: 公共子表达式消除; 数组边界检查消除; 方法内联; 逃逸分析。...公共子表达式消除 如果一个表达式 E 已经计算过了,并且从先前的计算到现在 E 中所有变量的值都没有发生变化,那么 E 的这次出现就成了公共子表达式。...对于这种表达式,没有必要花时间再对它进行计算,只需要直接使用前面计算过的表达式结果代替 E 就好了。...如果这种优化仅限于程序的基本块内,便称为局部公共子表达式消除,如果这种优化的范围覆盖了多个基本块,那就称为全局公共子表达式消除。
容易导致错误的代码 下面是一段检查用户是否存在的 Java 代码。 ? 请仔细观察上述代码,你能一眼看出问题所在吗?...原生字符串 在 Scala 中,我们可以直接书写原生字符串而不用进行转义,将字符串内容放入一对三引号内即可。 ? 字符串插值 通过 s 表达式,我们可以很方便地在字符串内插值。 ?...表达式和语句的不同之处在于每个表达式都有明确的返回值。 ? 不同的表达式可以组合在一起形成一个更大的表达式,再结合上模式匹配将会发挥巨大的威力。下面我们以一个计算加法的解释器来做说明。...下面我们基于模式匹配实现表达式的求值运算。 ? 我们来尝试针对一个较大的表达式进行求值。 ?...在不同的库间实现无缝对接 当传入的参数类型和目标类型不匹配时,编译器会尝试隐式转换。利用这个功能,我们将已有的数据类型无缝对接到三方库上。
该结构体接受一个钩子函数用于处理具体的常量类型和值。在遍历常量表达式的过程中,它会调用该钩子函数来生成模式片段,并递归地处理常量的子表达式。...编译器通过处理不同的语言元素,不断构建和更新Mir。在构建Mir过程中,编译器会进行类型检查、生命周期计算、控制流分析等操作,并根据这些计算结果,进行优化和转换,最终生成Mir。...临时变量是编译器在处理复杂表达式时使用的一种技术。由于一些表达式可能由多个子表达式组成,为了在计算这些子表达式时保持顺序和避免重复计算,编译器需要将结果保存在临时变量中。...这个文件通过递归和遍历AST的方式,将每个表达式节点转换为对应的MIR表达式。在转换过程中,可以执行一些额外的操作,比如类型检查、变量声明等。...该文件中的as_operand函数接收一个表达式作为输入,并尝试将该表达式转换为一个操作数。具体来说,它会根据表达式的类型和语义对表达式进行匹配,并生成相应的操作数。
在大多数情况下,dynamic 类型与 object 类型的行为类似。 但是,如果操作包含 dynamic类型的表达式,那么不会通过编译器对该操作进行解析或类型检查。...若要查看编译时 dyn 与 obj 之间的区别,请在前面示例的声明和 WriteLine 语句之间添加下列两行: dyn = dyn + 3; obj = obj + 3; 尝试在表达式 obj + 3...在编译时不会检查包含 dyn 的表达式,原因是 dyn 的类型为 dynamic。 ?...下面的类定义在多个不同的声明中使用 dynamic。...Main 方法也将编译时类型检查与运行时类型检查进行了对比。
可以通过将 readonly 修饰符添加到 ToString() 的声明来对此进行指示 : public readonly override string ToString() => $"({X}...对于不可为空引用类型,编译器使用流分析来确保在声明时将本地变量初始化为非 Null 值。 字段必须在构造过程中初始化。...如果没有通过调用任何可用的构造函数或通过初始化表达式来设置变量,编译器将生成警告。 此外,不能向不可为空引用类型分配一个可以为 Null 的值。...不过,编译器使用流分析来确保可为空引用类型的任何变量在被访问或分配给不可为空引用类型之前,都会对其 Null 性进行检查。 异步流: 从 C# 8.0 开始,可以创建并以异步方式使用流。...与任何非托管类型一样,可以创建指向此类型的变量的指针,或针对此类型的实例在堆栈上分配内存块: 表达式:表达式中的stackal 从C# 8.0开始,如果 stackalloc 表达式的结果为 System.Span
如果将字符串写成多行,不要忘记在行尾用斜杠(\)连接另一行。 三.理解表达式: 在C语言中,一切可求值的内容都是表达式。C语言有各种不同复杂程度的表达式。...这种顺序称为运算符优先级 C语言对此有严格的说明。每个运算符都有特定的优先级。编译器对表达式求值时,会首先执行优先级最高的运算符。 下列表列出了C语言的数学运算符优先级。...请看另一个例子: w * x / ++y + z / y 如果先计算左边的子表达式(w*x / ++y),那么在计算右边子表达式之前y将递增1。...x : y) ); 8.4逗号运算符: 在C语言中,逗号常作为简单的标点符号,用于分隔变量声明、函数参数等。 在某些情况下,逗号还可以作为运算符,将两个子表达式组成一个表达式。...记住,即使能确定用户输入的数在变量大小的取值范围内,也无法保证用这些数进行数学运算(加法或乘法)后所得的结果一定在变量的取值范围内。 2.如果把一个小数赋值给整型变量会出现什么情况?
仍然是以OneFlow中基于MLIR进行实现的CSE Pass为例子来讲解。在解析代码实现的过程中,我发现基于MLIR来做公共子表达式消除的时候还顺带做了死代码消除的功能。...在OneFlow的实现中只是对OneFlow的UserOp的特殊属性即OpName和SymbolID进行了擦除,用一个魔法属性来代替,这是因为这两个属性不应该去影响公共子表达式的消除。...效果 公共子表达式消除的作用很简单,就是把公共的表达式折叠为1个表达式来避免重复的计算开销。我们以OneFlow针对CSE Pass写的2个测试为例子来进行说明。...cse: 这个参数开启公共子表达式消除(CSE)优化。CSE 是一种编译器优化技术,用于删除冗余的子表达式,从而减少计算量和提高程序运行速度。...在OneFlow的实现中只是对OneFlow的UserOp的特殊属性即OpName和SymbolID进行了擦除,用一个魔法属性来代替,这是因为这两个属性不应该去影响公共子表达式的消除。
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