Критерии оценки качества машинной оптимизации
Основные критерии качества кода это: быстродействие, компактность
и время, затраченное на его разработку. Причем, оптимизация программы по всем трем критериям невозможна в принципе. В частности, при выравнивании кода и структур данных по кратным адресам, производительность программы возрастает, но вместе с нею увеличивается и ее размер.
Считается, что скорость – более приоритетная характеристика, нежели объем. Сегодня, когда количество оперативной памяти измеряется сотнями мегабайт, а емкость диска – сотнями гигабайт, компактность программного кода, действительно, уже не столь критична, однако, конечному пользователю отнюдь не все равно: сколько мегабайт занимает программа – один или миллион. Поэтому, практически все современные компиляторы поддерживают как минимум два режима оптимизации: maximum speed и minimum space.
Однако скрупулезное тестирование не входит в наши планы. Оставим это на откуп читателям, а сами ограничимся компромиссным режимом максимальной оптимизации, пытающимся достичь наивысшей скорости при наименьшем объеме. Именно такой режим и используется в подавляющем большинстве случаев, а потому он наиболее интересен.
Отметим также, что манипулирование ключами тонкой настойки оптимизатора может значительно изменить результаты тестирования, причем, как в худшую, так и в лучшую сторону. Но в этом случае будут уже сравниваться не сами оптимизаторы, искусство их настройки, а это – тема совершенно другого разговора.
Важно понять: точно оценить общее
качество оптимизации на частных
случаях невозможно. Вот, например, MicrosoftVisual C++ умеет подменять константное деление умножением, (что в десятки раз быстрее!) а Borland C++ – нет. В зависимости от того, встречается ли константное деление в оптимизируемой программе или нет, соответствующим образом будет варьироваться и разница в быстродействии кода, сгенерированного обоими компиляторами.
Поэтому, в отсутствии конкретного примера, можно говорить лишь о приблизительной, прикидочной оценке качества компиляторов. Позднее (см. статью "Сравнительный анализ оптимизирующих компиляторов языка Си\Си++", опубликованную в N… журнала "Программист") мы рассмотрим этот вопрос во всех подробностях, а сейчас же нас в первую очередь будет интересовать усредненное качество машинной оптимизации на примере типовых алгоритмов.
Конечно, понятие "типовой алгоритм" очень относительное и субъективное. Для одних программистов, например, показательно Фурье-преобразование, другие же в своей практике могут и вовсе не сталкиваются с вещественной арифметикой. Нижеследующий выбор заведомо нерепрезентативен, но… определенную пищу для размышлений он все-таки дает.
