15、活性分析：编译器优化的关键技术

活性分析：编译器优化的关键技术

活性分析基础

在编译器中，前端会将程序转换为包含无限数量临时变量的中间语言，但实际运行的机器寄存器数量是有限的。如果两个临时变量 a 和 b 不会同时被使用，那么它们可以共享同一个寄存器。编译器需要分析中间表示程序，以确定哪些临时变量会同时被使用，这就是活性分析。

控制流图

为了对程序进行分析，通常会构建控制流图。程序中的每个语句都是流图中的一个节点，如果语句 x 可以紧跟语句 y 执行，那么就有一条从 x 到 y 的边。例如，下面是一个简单循环的控制流图：

a := 0
L1: b := a + 1
c := c + b
a := b * 2
if a < N goto L1
return c

对应的控制流图节点编号如下：

1. a := 0
2. b := a + 1
3. c := c + b
4. a := b * 2
5. if a < N goto L1
6. return c

变量活性分析

变量的活性是指其当前值在未来是否会被使用，我们从未来到过去分析活性。以变量 b 为例，它在语句 4 中被使用，所以在边 3 → 4