Есть оптимизации, польза от которых очевидна всегда или почти всегда. Например, не делать лишнюю проверку лучше, чем делать. Не считать два раза одно и то же обычно лучше, чем считать (если только мы не упёрлись в нехватку регистров или имеем другие подобные проблемы на нижнем уровне). Вычислять выражения вне цикла выгоднее, чем в цикле. И так далее.

Но есть оптимизации, применение которых имеет как плюсы, так и минусы. Выиграв в одном месте, мы можем получить отрицательные эффекты в другом. Например, сэкономив на количестве проверок, мы можем раздуть общий объём кода и поломать микрооптимизации. Каноничным примером такой оптимизации, решение вопроса об использовании которой больше похоже на искусство, чем на науку, является размотка циклов (Loop Unrolling), о которой мы сегодня поговорим. В статье я попробую осветить как можно больше (хотя, наверное, и не все) соображения о том, почему эту оптимизацию может быть нужно или не нужно применять.

Смысл размотки цикла заключается в том, чтобы за счёт дублирования тела цикла уменьшить количества его итераций. В зависимости от того, как много мы знаем об исполнении цикла, размотка может быть полной, частичной или динамической.

В этой статье мы поговорим о том, чего нам стоят безопасные доступы к элементам массива, и как современные компиляторы пытаются сделать код снова быстрым.

Сегодня мы поговорим о том, как перестать считать одни и те же выражения внутри циклов и полюбить вынос инвариантов.

В этой статье мы поговорим о классе оптимизаций, которые позволяют избегать лишних вычислений при помощи переиспользования уже имеющихся результатов, а именно -- оптимизации семейств CSE, GVN и PRE. В разном виде такие оптимизации есть практически во всех известных компиляторах.

Мы продолжаем разговор об оптимизирующих компиляторов. В этой статье -- описание того, что компиляторы считают циклами, пригодными для оптимизации, и как они ищутся.

Вообще-то, третья статья данного цикла должна была рассказывать о конкретных оптимизациях. Но пока я прикидывал её план, стало ясно, что без освещения некоторых аспектов неопределённого поведения многое из дальнейших описаний будет непонятно. Поэтому сделаем ещё один осторожный шаг, прежде, чем окунаться в омут с головой.

Наверное, многие слышали, что неопределённое поведение (undefined behavior, UB) -- постоянный источник разнообразных багов, иногда очень забавных, иногда довольно жутких. Тема также неоднократно освещалась и на Хабре, навскидку раз, два, три (и даже целый тег есть). Однако чаще всего статьи по данной теме посвящены тому, как можно отстрелить себе ногу, голову или случайно сжечь свой жёсткий диск, исполнив какой-нибудь опасный код. Я же намерен сделать акцент на том, зачем авторы языков программирования надобавляли всей этой красоты, и как оптимизатор может её эксплуатировать. Всё будет проиллюстрировано наглядными примерами из LLVM и присыпано байками из собственного опыта, так что наливайте себе чай, располагайтесь поудобнее, и погнали.

Пара мыслей о том, почему кругом так много кандидатов и так мало нормальных специалистов. Огульные обвинения авторов курсов по программированию и немотивированные обобщения присутствуют.

Сегодня мы продолжаем наш разговор об оптимизирующих компиляторах для самых маленьких и не очень. Для тех, кто пока не в курсе происходящего, но желает приобщиться - я поставил себе задачу написать цикл вводных статей в эту область для совсем-совсем начинающих. Первую часть, где рассказывается об SSA-форме, можно и нужно прочитать здесь.

Сегодня мы поговорим о доминировании. Это одна из фундаментальных вещей, на которых стоит как теория компиляторов вообще, так и многие компиляторные оптимизации в частности. Пристегните ремни и запишите стоп-слово на бумажке, чтобы не забыть.

Всем привет. Сегодня я хотел бы поговорить об устройстве современных оптимизирующих компиляторов. Я никогда не публиковался на Хабре ранее, но надеюсь, что мне удастся написать серию статей, которая просуммирует мой опыт в этой области.

Коротко обо мне. Меня зовут Макс, и так получилось, что я вот уже 10 лет, почти с самого начала своей карьеры, занимаюсь оптимизирующими компиляторами. Я начинал в Intel, потом перешёл в Azul Systems, год провёл в Cadence и вернулся обратно, всё это время занимаясь компиляторными оптимизациями для Java, C++ и нейросетевых моделей. На момент написания статьи у меня чуть за 900 патчей в LLVM, большинство из них посвящено цикловым оптимизациям.

За это время я провёл десятки собеседований на позиции как интернов, так и инженеров сеньорного уровня, и довольно часто люди, приходя на эти собеседования, многих вещей не знают или знают поверхностно. И я подумал: а мог бы я написать такой цикл статей, чтобы человек, прочитав их, узнал бы всю ту базу, которая, на мой собственный взгляд, необходимо начинающему компиляторному инженеру? Очень бы хотелось, чтобы новичку в этой области можно бы было дать один (относительно небольшой по объёму) набор текстов, чтобы он получил оттуда всё необходимое для старта. Это не перевод, текст оригинальный, поэтому в нём могут быть ошибки и неточности, которые я буду рад исправить, если вы мне их укажете.

Итак, поехали.