ssa編譯器優化

『壹』 學C語言現在最好用的編程軟體

GNU編譯器套裝
開發 The GNU Project
最新版本 4.4.2 / 2009-10-15（2個月前）
操作系統 跨平台
類型 編譯器
許可協議 GPL
網站 gcc.gnu.org

GCC（GNU Compiler Collection，GNU編譯器套裝），是一套由GNU開發的編程語言編譯器。它是一套以GPL及LGPL許可證所發行的自由軟體，也是GNU計劃的關鍵部分，亦是自由的類Unix及蘋果計算機Mac OS X 操作系統的標准編譯器。GCC（特別是其中的C語言編譯器）也常被認為是跨平台編譯器的事實標准。

GCC原名為GNU C語言編譯器（GNU C Compiler），因為它原本只能處理C語言。GCC很快地擴展，變得可處理C++。之後也變得可處理Fortran、Pascal、Objective-C、Java，以及Ada與其他語言。
目錄
[隱藏]

* 1 概觀
* 2 目前支持的語言
o 2.1 內嵌OpenMP支持
* 3 支持的處理器架構
* 4 結構
o 4.1 前端介面
o 4.2 中介介面
o 4.3 後端介面
* 5 替GCC程序除錯
* 6 參考書目及注釋
* 7 參閱
* 8 更多閱讀
* 9 外部鏈接

[編輯] 概觀

GCC是由理查德·馬修·斯托曼在1985年開始的。他首先擴增一個舊有的編譯器，使它能編譯C，這個編譯器一開始是以Pastel語言所寫的。Pastel是一個不可移植的Pascal語言特殊版，這個編譯器也只能編譯Pastel語言。為了讓自由軟體有一個編譯器，後來此編譯器由斯托曼和Len Tower在1987年[1]以C語言重寫[2]並成為GNU項目的編譯器。GCC的建立者由自由軟體基金會直接管理[3]。

在1997年，一群不滿GCC緩慢且封閉的創作環境者，組織了一個名為EGCS《Experimental/Enhanced GNU Compiler System》的項目，此項目匯整了數項實驗性的分支進入某個GCC項目的分支中。EGCS比起GCC的建構環境更有活力，且EGCS最終也在1999年四月成為GCC的官方版本。

GCC目前由世界各地不同的數個程序設計師小組維護。它是移植到中央處理器架構以及操作系統最多的編譯器。

由於GCC已成為GNU系統的官方編譯器（包括GNU/Linux家族），它也成為編譯與建立其他操作系統的主要編譯器，包括BSD家族、Mac OS X、NeXTSTEP與BeOS。

GCC通常是跨平台軟體的編譯器首選。有別於一般局限於特定系統與運行環境的編譯器，GCC在所有平台上都使用同一個前端處理程序，產生一樣的中介碼，因此此中介碼在各個其他平台上使用GCC編譯，有很大的機會可得到正確無誤的輸出程序。
[編輯] 目前支持的語言

以2006年5月24日釋出的4.1.1版為准，本編譯器版本可處理下列語言：

* Ada 《GNAT》
* C 《GCC》
* C++（G++）
* Fortran 《Fortran 77: G77，Fortran 90: GFORTRAN》

* Java 《編譯器：GCJ；解釋器：GIJ》
* Objective-C 《GOBJC》
* Objective-C++

先前版本納入的CHILL前端由於缺乏維護而被廢棄。

Fortran前端在4.0版之前是G77，此前端僅支持Fortran 77。在本版本中，G77被廢棄而採用更新的GFortran，因為此前端支持Fortran 95。

下列前端依然存在：

* Mola-2
* Mola-3
* Pascal
* PL/I

* D語言
* Mercury
* VHDL

[編輯] 內嵌OpenMP支持

OpenMP是一種跨語言的對稱多處理器（SMP）多線程並行程序的編程工具，也非常適合當今越來越流行的單CPU多核硬體環境，因此從gcc4.2開始，OpenMP成為其內嵌支持的並行編程規范，可以直接編譯內嵌 OpenMP語句的C/C++/Fortran95的源代碼。gcc4.2之前如果想在C/C++/Fortran中嵌入OpenMP語句的話，需要額外安裝庫和預處理器才能識別和正確處理這些語句。

* gcc 4.2.0開始支持OpenMP v2.5
* gcc 4.4.0開始支持OpenMP v2.5及v3.0

參見GNU的GOMP計劃
[編輯] 支持的處理器架構

GCC目前支持下列處理器架構（以4.1版為准）：

* Alpha
* ARM
* Atmel AVR
* Blackfin
* H8/300
* IA-32（x86）與x86-64
* IA-64例如：Itanium

* MorphoSys家族
* Motorola 68000
* Motorola 88000
* MIPS
* PA-RISC
* PDP-11
* PowerPC

* System/370，System/390
* SuperH
* HC12
* SPARC
* VAX
* Renesas R8C／M16C／M32C家族

較不知名的處理器架構也在官方釋出版本中支持：

* A29K
* ARC
* C4x
* CRIS
* D30V
* DSP16xx
* FR-30
* FR-V

* Intel i960
* IP2000
* M32R
* 68HC11
* MCORE
* MMIX

* MN10200
* MN10300
* NS32K
* ROMP
* Stormy16
* V850
* Xtensa

由FSF個別維護的GCC處理器架構：

* D10V
* MicroBlaze

* PDP-10
* MSP430

* Z8000

當GCC需要移植到一個新平台上，通常使用此平台固有的語言來撰寫其初始階段。
[編輯] 結構

GCC的外部介面長得像一個標準的Unix編譯器。用戶在命令行下鍵入gcc之程序名，以及一些命令參數，以便決定每個輸入文件使用的個別語言編譯器，並為輸出代碼使用適合此硬體平台的匯編語言編譯器，並且選擇性地運行連接器以製造可運行的程序。

每個語言編譯器都是獨立程序，此程序可處理輸入的源代碼，並輸出匯編語言碼。全部的語言編譯器都擁有共通的中介架構：一個前端解析符合此語言的源代碼，並產生一抽象語法樹，以及一翻譯此語法樹成為GCC的寄存器轉換語言《RTL》的後端。編譯器優化與靜態代碼解析技術（例如FORTIFY_SOURCE[1]，一個試圖發現緩存溢出《buffer overflow》的編譯器）在此階段應用於代碼上。最後，適用於此硬體架構的匯編語言代碼以Jack Davidson與Chris Fraser發明的演算法產出。

幾乎全部的GCC都由C寫成，除了Ada前端大部分以Ada寫成。
[編輯] 前端介面

前端的功能在於產生一個可讓後端處理之語法樹。此語法解析器是手寫之遞回語法解析器。

直到最近，程序的語法樹結構尚無法與欲產出的處理器架構脫鉤。而語法樹的規則有時在不同的語言前端也不一樣，有些前端會提供它們特別的語法樹規則。

在2005年，兩種與語言脫鉤的新型態語法樹納入GCC中。它們稱為GENERIC與GIMPLE。語法解析變成產生與語言相關的暫時語法樹，再將它們轉成GENERIC。之後再使用"gimplifier"技術降低GENERIC的復雜結構，成為一較簡單的靜態唯一形式（Static Single Assignment form，SSA）基礎的GIMPLE形式。此形式是一個與語言和處理器架構脫鉤的全局優化通用語言，適用於大多數的現代編程語言。
[編輯] 中介介面

一般編譯器作者會將語法樹的優化放在前端，但其實此步驟並不看語言的種類而有不同，且不需要用到語法解析器。因此GCC作者們將此步驟歸入通稱為中介階段的部分里。此類的優化包括消解死碼、消解重復計算與全局數值重編碼等。許多優化技巧也正在實現中。
[編輯] 後端介面

GCC後端的行為因不同的前處理器宏和特定架構的功能而不同，例如不同的字元尺寸、調用方式與大小尾序等。後端介面的前半部利用這些消息決定其RTL的生成形式，因此雖然GCC的RTL理論上不受處理器影響，但在此階段其抽象指令已被轉換成目標架構的格式。

GCC的優化技巧依其釋出版本而有很大不同，但都包含了標準的優化演算法，例如循環優化、線程跳躍、共通程序子句消減、指令調度等等。而RTL的優化由於可用的情形較少，且缺乏較高級的信息，因此比較起近來增加的GIMPLE語法樹形式[2]，便顯得比較不重要。

後端經由一重讀取步驟後，利用描述目標處理器的指令集時所取得的信息，將抽象寄存器替換成處理器的真實寄存器。此階段非常復雜，因為它必須關照所有GCC可移植平台的處理器指令集的規格與技術細節。

後端的最後步驟相當公式化，僅僅將前一階段得到的匯編語言碼藉由簡單的副函數轉換其寄存器與存儲器位置成相對應的機器碼。
[編輯] 替GCC程序除錯

為GCC除錯的首選工具當然是GNU除錯器。其他特殊用途的除錯工具是Valgrind，用以發現存儲器泄漏 (Memory leak)。而GNU測量器（gprof）可以得知程序中某些函數花費多少時間，以及其調用頻率；此功能需要用戶在編譯時選定測量《profiling》選項。
[編輯] 參考書目及注釋

* Richard M. Stallman：Using and Porting the GNU Compiler Collection, Free Software Foundation，ISBN 0-595-10035-X
* Richard M. Stallman: Using Gcc: The Gnu Compiler Collection Reference, Free Software Foundation, ISBN 1-882114-39-6
* Brian J. Gough：An Introction to GCC, Network Theory Ltd., ISBN 0-9541617-9-3

1. ^ Tower, Leonard (1987) "GNU C編譯器beta測試版釋出" comp.lang.misc USENET新聞組；參閱http://gcc.gnu.org/releases.html#timeline
2. ^ Stallman, Richard M.（1986年2月1日）．GNU狀態．GNU的公告版，1（1）．自由軟體基金會．
3. ^ Stallman, Richard M. (2001) "GCC貢獻者名單"於使用及移植GCC 2.95版（Cambridge, Mass.: Free Software Foundation）

[編輯] 參閱
[[File:|36x32px|自由軟體主題]] 自由軟體主題首頁

GCC目前包含了Boehm GC，一個為C/C++ 所設計的垃圾回收器。

* distcc - 為分布式編譯所設計的軟體，以GCC為協同軟體。
* LLVM - 低層虛擬機編譯器架構。
* MinGW - 將GNU開發工具移植到Win32平台下的計劃
* Cygwin - 在Windows上運行GNU程序的模擬軟體。
* GCC Summit
* OpenWatcom - 另一個開放原碼的C++/Fortran編譯器。
* Code Sourcery - 一個GCC顧問公司。
* ggcc - 全球化GCC項目。

[編輯] 更多閱讀

* Arthur Griffith, GCC: The Complete Reference. McGrawHill/Osborne. ISBN 0-07-222405-3.
* Kerner, Sean Michael．Open Source GCC 4.0: Older, Faster，internetnews.com，2005年4月22日．
* Kerner, Sean Michael．New GCC Heavy on Optimization，internetnews.com，2006年3月2日．

[編輯] 外部鏈接

* GCC官方網站
* GCC Forum - 由Nabble維持，整理所有gcc通信討論串，並集成入一個可搜索介面中。

『貳』 本科獨立用C語言完成沒有優化的C語言編譯器屬於什麼水平

我覺得水平還是很高的，但意義恐怕不大。編譯器技術是非常成熟的領域，而且由於應用場景的限
制實時，復雜的演算法已經自動出局了，你可選的東西是有限的。編譯器可能有很多實現的形
式，虛擬機/解釋器/靜態編譯器 等，也有成熟的開源實現。作為本科生，而非專門研究該分支的學生，應該合理分配自己學習的時間，如果做這個編譯器就干
掉了大半年，那計網和OS這些課程該咋辦？ 

我知道很多人會認為沒有做編譯器優化特指中段優化，不考慮機器碼上的優化比較劃水。但編
譯器優化是一個很復雜的東西：首先它和你用的IR表示有關而且是強烈耦合，SSA IR基本還
好，有開源代碼和文獻記載，你想要的都能在網上挖到但這怎麼體現你的水平是吧。你
要考慮編譯器的性能，盡管編譯器的後端優化基本上可以納入到某種PEabstract interpretation的
范疇中。

要不然你可以通過編寫插件的方式白嫖例如visual studio code這類軟
件的強大編輯功能,如果你寫的不是c compiler,你也可以盡量把語法設計得很像c,這樣你又能進一步
白嫖其強大的intellisense code,當然仍然有不少人或者應該說團隊達到了這一步,到這里,應該卷死
了99.99%的同行應該毫無問題。

『叄』 靜態分析是指

經濟領域概念
靜態分析是一種分析經濟現象的均衡狀態以及有關的經濟變數達到均衡狀態所需要條件的分析方法。[1]而不考慮經濟現象達到均衡狀態的過程，它完全抽象掉了時間因素和具體的變化過程，是一種靜止地、孤立地考察某種經濟事物的方法。
網路


靜態分析
經濟領域概念
靜態分析是一種分析經濟現象的均衡狀態以及有關的經濟變數達到均衡狀態所需要條件的分析方法。[1]而不考慮經濟現象達到均衡狀態的過程，它完全抽象掉了時間因素和具體的變化過程，是一種靜止地、孤立地考察某種經濟事物的方法。

中文名
靜態分析
外文名
static analysis
指標
總量指標、相對指標、平均指標、標志變異指標等
應用
靜態計算機科學、經濟學、工程、力學、機械
釋義
根據既定的外生變數值求得內生變數的分析方法
內涵
靜態分析法是根據既定的外生變數值求得內生變數的分析方法，是對已發生的經濟活動成果，進行綜合性的對比分析的一種分析方法。

如研究均衡價格時，舍掉時間、地點等因素，並假定影響均衡價格的其他因素，如消費者偏好、收入及相關商品的價格等靜止不變，單純分析該商品的供求達於均衡狀態的產量和價格的決定。簡單地說就是抽象了時間因素和具體變動的過程，靜止地孤立地考察某些經濟現象。它一般用於分析經濟現象的均衡狀態以及有關經濟變數達到均衡狀態所需要的條件。

常用的靜態分析法有：相對數分析法、平均數分析法、比較分析法、結構分析法、因素替換分析法、綜合計算分析法、價值系數分析法等。

指標

『肆』 想學《編譯原理》請各位推薦些書

我們學校用的是《編譯原理》與《編譯原理與實踐》這兩本書，這兩本書都是國外的教材。我覺得《編譯原理與實踐》這本書不錯，自學應該能看懂，而且代碼比較多，書最後還有整個小型編譯器的源代碼。
編譯不好學，你就慢慢學吧。

下面的資料請作參考：

當代編譯技術三大聖經級別的教材

1.龍書(Dragon book)
書名是Compilers: Principles,Techniques,and Tools
作者是：Alfred V.Aho,Ravi Sethi,Jeffrey D.Ullman

內容簡介
《編譯原理》作者Alfred V．Aho、Ravi Sethi和Jeffrey D．Ullman是世界著名的計算機 科學家，他們在計算機科學理論、資料庫等很多領域都做出了傑出貢獻。《編譯原理》 是編譯領域無可替代的經典著作，被廣大計算機專業人士譽為「龍書」。《編譯原理》一 直被世界各地的著名高等院校和科研機構(如貝爾實驗室、哥倫比亞大學、普 林斯頓大學和斯坦福大學等)廣泛用作本科生和研究生編譯原理與技術課程的 教材，《編譯原理》對我國計算機教育界也具有重大影響。 書中深入討論了編譯器設計的重要主題，包括詞法分析、語法分析、語法制 導分析、類型檢查、運行環境、中間代碼生成、代碼生成、代碼優化等，並在 最後兩章中討論了實現編譯器的一些編程問題和幾個編譯器實例，而且每章都 提供了大量的練習和參考文獻。

與上一版相比，《編譯原理》第二版進行了全面的修訂，涵蓋了編譯器開發方面的最新進展。每章中都提供了大量的系統及參考文獻。《編譯原理》是編譯原理課程方面的經典教材，內容豐富，適合作為高等院校計算機及相關專業本科生及研究生的編譯原理課程的教材，也是廣大技術人員的極佳參考讀物。

作者簡介
Alfred V．Aho，美國歌倫比亞大學教授，美國國家工程院院士，ACM和IEEE會士，曾獲得IEEE的馮·諾伊曼獎。著有多部演算法、數據結構、編譯器、資料庫系統及計算機科學基礎方面的著作。
Monica S．Lam，斯坦福大學計算機科學系教授，曾任Tensilica的首席科學家，也是Moka5的首任CEO。曾經主持SUIF項目，該項目產生了最流行的研究用編譯器之一。
Ravi Sethi，Avaya實驗室總裁，曾任貝爾實驗室高級副總裁TLucent Technologies通信軟體的CTO。他曾在賓夕法尼亞州立大學、亞利桑那州立大學和普林斯頓大學任教，是ACM會士。
Jeffrey D．Ullman斯坦福大學計算機科學系教授和Gradiance CEO，他的研究興趣包括資料庫理論、資料庫集成、數據挖掘和利用信息基礎設施教學等。他是美國國家工程院院士、IEEE會士，獲得過ACM的KarIstrom傑出教育家獎和Knuth獎。
第一版中文版
第二版中文版

2.鯨書(Whale book)
書名是：Advanced Compiler Design and Implementation
作者是：Steven S.Muchnick

內容簡介
本書迎接現代語言和體系結構的挑戰，幫助讀者作好准備，去應對將來要遇到的編譯器設計的問題。
本書涵蓋現代微處理器編譯器的設計和實現方面的所有高級主題。本書從編譯設計基礎領域中的高級問題開始，廣泛而深入地闡述各種重要的代碼優化技術，分析各種優化之間的相對重要關系，以及實現這些優化的最有效方法。
本書特點
●為理解高級編譯器設計的主要問題奠定了基礎
●深入闡述優化問題
●用Sun的SPARC、IBM的POWER和PowerPC、DEC的Alpha以及Intel的Pentium和相關商業編譯 器作為案例，說明編譯器結構、中間代碼設計和各種優化方法
●給出大量定義清晰的關於代碼生成、優化和其他問題的演算法
●介紹由作者設計的以清晰、簡潔的方式描述演算法的語言ICAN (非形式編譯演算法表示)。

本書是經典的編譯器著作，與「龍書」齊名，稱為鯨書。書中針對現代語言和體系結構全面介紹了編譯器設計與實現的高級論題，從編譯器的基礎領域中的高級問題開始，然後深入討論了各種重要的代碼優化。本書專為編譯器專業人士和計算機專業本科生，研究生編寫，在設計和實現高度優化的編譯器以及確定優化的重要性和實現優化的最有效的方法等方面，為讀者提供了非常有價值的指導。

作者簡介
Steven S.Muchnick，曾是計算機科學教授，後作為惠普的PA-RISC和SUN的SPARC兩種計算機體系結構的核心開發成員，將自己的知識和經驗應用於編譯器設計，並擔任這些系統的高級編譯器設計與實現小組的領導人。他在研究和開發方面的雙重經驗，對於指導讀者作出編譯器設計決策極具價值。

3.虎書(Tiger book)
書名是：Modern Compiler Implementation in C /Java /ML,Second Edition
作者是：Andrew W.Appel,with Jens Palsberg

內容簡介
《現代編譯原理——C語言描述(英文版)/圖靈原版計算機科學系列》全面講述了現代編譯器的各個組成部分，包括：詞法分析、語法分析、抽象語法、語義檢查、中間代碼表示、指令選擇、數據流分析、寄存器分配以及運行時系統等。與大多數編譯原理的教材不同，《現代編譯原理——C語言描述(英文版)/圖靈原版計算機科學系列》採用了函數語言和面向對象語言來描述代碼生成和寄存器分配，對於編譯器中各個模塊之間的介面都給出了實際的 C 語言頭文件。 全書分成兩部分，第一部分是編譯的基礎知識，適用於第一門編譯原理課程（一個學期）；第二部分是高級主題，包括面向對象語言和函數語言、垃圾收集、循環優化、 SSA（靜態單賦值）形式、循環調度、存儲結構優化等。
本書是一本著名的編譯原理課程的教材。國際上眾多名校均採用本書作為編譯原理課程的教材，包括美國麻省理工學院、加州大學伯克利分校、普林斯頓大學和英國劍橋大學等。本書在國外享有「虎書」的稱號，與有「龍書」之稱的《編譯原理》（Alfred Aho 等編著）齊名。與編譯原理方面的其他名著相比，本書出版時間晚，內容新。 書中專門為學生提供了一個用 C 語言編寫的實習項目，包括前端和後端設計，學生可以在一學期內創建一個功能完整的編譯器。

作者簡介
Andrew W.Appel，美國普林斯頓大學計算機科學系教授，第26屆ACM SIGPLAN-SIGACT程序設計原理年會大會執行主席，1998-1999年在貝爾實驗室做研究工作。主要研究方向是計算機安全、編譯器設計、程序設計語言等。

『伍』 llvm 3.7,128bits啥意思

LLVM 是 Low Level Virtual Machine （低級虛擬機）的簡稱，這個庫提供了與編譯器相關的支持，可以作為多種語言編譯器的後台來使用。能夠進行程序語言的編譯期優化、鏈接優化、在線編譯優化、 代碼生成。LLVM的項目是一個模塊化和可重復使用的編譯器和工具技術的集合。LLVM是伊利諾伊大學的一個研究項目，提供一個現代化的，基於SSA的編 譯策略能夠同時支持靜態和動態的任意編程語言的編譯目標。自那時以來，已經成長為LLVM的主幹項目，由不同的子項目組成，其中許多正在生產中使用的各種 商業和開源的項目，以及被廣泛用於學術研究。
LLVM 是 Illinois 大學發起的一個開源項目，和之前為大家所熟知的JVM 以及 .net Runtime這樣的虛擬機不同，這個虛擬系統提供了一套中立的中間代碼和編譯基礎設施，並圍繞這些設施提供了一套全新的編譯策略（使得優化能夠在編譯、 連接、運行環境執行過程中，以及安裝之後以有效的方式進行）和其他一些非常有意思的功能。
對於普通的開發人員來說，LLVM計劃提供了越來越多的可以使用、編譯器以外的其他工具。例如代碼靜態檢查工具 LLVM/Clang Static Analyzer，是一個 Clang 的子項目，能夠使用同樣的 Makefile 生成 HTML 格式的分析報告。