将条件分支转换为跳转的优化过程答案

【问题标题】：Optimization passes that convert conditional branches to jumps将条件分支转换为跳转的优化过程
【发布时间】：2014-09-26 19:58:27
【问题描述】：

在优化编译器中，冗余代码可以通过不同的算法多次检测和消除，例如值编号、稀疏条件常量传播等。在这种情况下，我对检测冗余分支很感兴趣。假设目标代码是

block1:
    cmp r1, r2
    jne block3

block2:
    cmp r1, r2
    je block4

block3:
    ...     
block4:
    ...     
...

在这种情况下，如果控制达到block2，则意味着r1 和r2 相等，因此je block4 可以替换为jmp block4。此外，如果在 block2 中改为 jne block4，那么我们可以完全删除 je。

那么我的问题是，什么样的优化通道能捕捉到这种代码？我想可以扩展值编号来解决这个问题，但从未在参考书目中看到它，所以也许有更好的方法。

编辑：更正了第一次跳转，它说je block3应该说jne block3

【问题讨论】：

标签： compiler-construction compiler-optimization

【解决方案1】：

好吧，假设没有从其他任何地方进入 block2 的其他分支，编译器的布尔传播应该会捕捉到这一点。当然，根据编译器的不同，还有其他各种阶段也可以做优化。

根据 bool prop 算法，可能发生的情况是块 3 保存一个数据流值“R1！= R2”，该值将传播到它下面的所有块。块 2 将类似地具有“R1 == R2”的值，该值也将传播到后续块（根据数据流），从而消除途中的死分支。

希望这会有所帮助。

【讨论】：

【解决方案2】：

我不确定优化通道的名称是否完全标准化，目前我找不到我的 Muchnick 副本，但在我上次使用的编译器中，您描述的情况将在两个阶段 - 一个优化阶段会检测到二次比较是多余的，并将其删除，随后的阶段会检测到相等跳转不需要是有条件的。

但并不是每个编译器都会进行这种优化。

【讨论】：

【解决方案3】：

优化通常发生在组装之前很久，而是某种形式的中间表示。

IR 的不同形式各不相同，但一个典型的方面是它们在无限组寄存器上运行，而不是在机器寄存器上运行，并且每个寄存器不能更改，只能初始化一次。（如果你需要可变变量，你需要alloca堆栈上的一个指针，然后通过它load/store。优化的第一个也是最难的阶段是从基于alloca的转换为基于SSA的，所以所有其他优化，比如这个，都可以完成）

此示例使用 LLVM IR。

define void @func2(i32 %r1, i32 %r2) {
block1:
  %0 = icmp ne i32 %r1, %r2
  br i1 %0, label %block3, label %block2

block2:                                           ; preds = %block1
  %1 = icmp eq i32 %r1, %r2
  br i1 %1, label %block4, label %block3

block3:                                           ; preds = %block2, %block1
  unreachable

block4:                                           ; preds = %block2
  unreachable
}

现在应该相当直观，%1 的定义可以替换为%1 = xor i1 %1, true（这是布尔值not 的样子），然后可以将常量传播到唯一的边缘，导致block2.

【讨论】：