
【計】 redundant subexpression
【計】 redundance; redundancy
【化】 redundancy
【計】 subexpression
冗餘子表達式(Redundant Subexpression)是編譯原理與程式優化領域的核心概念,指在代碼中重複出現且計算結果相同的表達式片段。此類表達式會降低程式執行效率,因此編譯器或開發者常通過“公共子表達式消除”技術對其進行優化。例如以下代碼片段:
int a = x * y + 5;
int b = x * y + 5 * z;
其中x * y
屬于冗餘子表達式,優化後可合并為一次計算。
從漢英對照角度解析:
a+b
與a + b
因空格差異仍視為相同)根據ACM期刊研究,典型工業級代碼中冗餘子表達式占比可達12%-18%,消除後平均提升5%-7%運行效率。該術語在IEEE 754浮點運算标準中也有特殊處理規範,涉及精度保留與計算重排序的邊界條件。
冗餘子表達式是編程和編譯原理中的一個重要概念,指在代碼中重複出現且計算結果相同的表達式。這類表達式不會因程式運行而改變結果,重複計算會導緻性能浪費。其核心在于通過優化技術(如公共子表達式消除)減少冗餘計算,提升代碼效率。
定義
冗餘子表達式指在同一作用域内多次出現且結果恒定的表達式。例如循環中重複計算固定值的表達式:
for i in range(100):
x = a * b + 5# 若a和b在循環中未改變,此表達式冗餘
y = a * b + 5# 重複計算相同結果
編譯器優化技術
編譯器會通過公共子表達式消除(CSE)自動檢測冗餘:
temp = a * b + 5
for i in range(100):
x = temp
y = temp
應用場景
消除冗餘子表達式可減少約10%-30%的計算指令(視代碼複雜度而定),尤其在數值計算、圖形渲染等密集型任務中效果顯著。開發者可通過手動提取常量表達式或依賴編譯器優化實現此目标。
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