Führen C-Compiler eine Tail-Rekursionsoptimierung durch und wie kann ich das erkennen?

Tail-Rekursionsoptimierung in C-Compilern

Tail-Rekursionsoptimierung ist eine Technik, die es einem Compiler ermöglicht, rekursive Aufrufe zu optimieren, die am Ende einer Funktion (Tail) auftreten Anrufe). Diese Optimierung trägt dazu bei, die Stapelspeichernutzung des Programms zu reduzieren und seine Leistung zu verbessern.

Führen irgendwelche C-Compiler eine Schwanzrekursionsoptimierung durch?

Ja, alle Mainstream-C-Compiler , einschließlich GCC, Clang und MSVC, führen eine Schwanzrekursionsoptimierung durch.

Warum und warum nicht?

Tail-Recursion-Optimierung ist aus folgenden Gründen nicht immer möglich:

• Destruktoren: Wenn danach Destruktoren ausgeführt werden müssen Bei einem Tail-Call kann die Optimierung nicht durchgeführt werden.
• Variablenbereich: Der Compiler kann nicht ausgeführt werden Tail-Rekursionsoptimierung, wenn in der Funktion deklarierte Variablen nach dem Aufruf am Leben bleiben müssen.

Wie kann ich den Compiler anweisen, eine Tail-Rekursionsoptimierung durchzuführen?

Für Compiler wie MSVC, GCC, Clang und ICC aktivieren Sie einfach die Geschwindigkeitsoptimierung wie folgt Flags:

• MSVC: /O2 oder /Ox
• GCC, Clang, ICC: -O3

So überprüfen Sie, ob der Compiler eine Optimierung in einem bestimmten Fall durchgeführt hat Fall?

• MSVC: Aktivieren Sie die PDB-Ausgabe, um den Code zu verfolgen und den Code zu überprüfen.
• GCC, Clang, ICC:Untersuchen Sie die Assembly-Ausgabe, um eine Tail-Call-Optimierung zu prüfen.

Tipps für Optimieren Sie Ihren Code für die Tail-Rekursion:

• Stellen Sie sicher, dass Destruktoren nicht nach Tail-Aufrufen aufgerufen werden.
• Passen Sie den Gültigkeitsbereich von Variablen an, um ihre Lebensdauer zu minimieren.

Testen zur Schwanzrekursionsoptimierung:

Zur Überprüfung Wenn der Compiler eine Schwanzrekursionsoptimierung für eine bestimmte Funktion durchgeführt hat, können Sie einen rekursiven Aufruf ausführen, der normalerweise zu einem Stapelüberlauf führen würde, wenn die Optimierung nicht angewendet wird. Wenn das Programm ohne Stapelüberlauf läuft, ist es wahrscheinlich, dass die Optimierung durchgeführt wurde.

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