JPH0635712A - Ｆｏｒｔｒａｎプログラムにおける手続きの自動インライン展開処理方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 文関数定義文で引用している外部関数をイン
ライン展開の対象とすることにより、より多くの手続き
のインライン展開を可能にする。 【構成】 ＦＯＲＴＲＡＮコンパイラの機能であるイン
ライン展開処理部１１中に文関数を文関数引用部へ展開
するための処理の制御を行う文関数展開処理制御手段１
２１と、文関数を文関数引用部へ展開するための情報を
作成する文関数定義文解析手段１２２と文関数引用部解
析手段１２３と、作成された情報をもとに文関数を文関
数引用部へ展開する処理を行う文関数展開手段１２４と
を有する文関数処理部１２を追加することで、文関数定
義文を実行文としてソースプログラムに展開させ、文関
数定義文内で引用している外部関数を手続きのインライ
ン展開の対象として扱うことを可能にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＦＯＲＴＲＡＮコンパイ
ラのプリプロセッサとしてソースレベルのインライン展
開を行なうＦＯＲＴＲＡＮプログラムにおける手続きの
自動インライン展開処理方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ＦＯＲＴＲＡＮコンパイラが保有
する手続きの自動インライン展開処理においては、ソー
スレベルでの実行文中の手続きのみが手続きのインライ
ン展開の対象であるため、文関数定義文は対象となら
ず、従って文関数定義文で引用している外部関数は手続
きのインライン展開の対象にはなっていない。そのた
め、外部関数についてインライン展開されたソースプロ
グラムが生成されないようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＦＯＲ
ＴＲＡＮプログラムにおける手続きの自動インライン展
開処理方式は、文関数内で引用している外部関数が手続
きのインライン展開の対象にならず、コンパイラでの最
適化が個々の手続きに対してしか行なわれないという欠
点がある。

【０００４】本発明の目的は、上述の欠点を改善し、文
関数定義文で引用している外部関数をインライン展開の
対象とし、より多くの手続きのインライン展開を可能と
するＦＯＲＴＲＡＮプログラムにおける手続きの自動イ
ンライン展開処理方式を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のＦＯＲＴＲＡＮ
プログラムにおける手続きの自動インライン展開処理方
式は、ＦＯＲＴＲＡＮコンパイラにプリプロセッサとし
てソースレベルのインライン展開を行う自動インライン
展開処理部と展開されたソースプログラムを入力として
翻訳を行う翻訳処理部とを備え、前記自動インライン展
開処理部にソースプログラム内の文関数を事前に展開す
るための文関数処理部と文関数が展開されたソースプロ
グラムを入力として手続きのインライン展開を行う手続
きインライン展開処理部とを備え、前記文関数処理部に
プログラム中で使用している名標および各々の型を名標
情報として作成し、文関数の展開処理を制御する文関数
展開処理制御手段と、文関数定義文を解析し、文関数
名、その仮引数および文関数の型などの文関数定義文情
報を作成する文関数定義文解析手段と、文関数引用部分
を解析し、引用している文関数ごとに文関数名とその実
引数などの文関数引用情報を作成する文関数引用部解析
手段と、文関数の引用があるごとに文関数引用情報と文
関数定義文情報を基に実引数および仮引数の名標および
文関数の型の整合性をとりながら、文関数を引用してい
る文の直後に文関数名と同じ型をもつ生成変数へ文関数
の式の評価結果を代入する代入文を挿入し、文関数引用
部分をその生成変数に置換した文を新たに生成し、もと
の文関数を引用している文を注釈文に置換するための処
理を行う文関数展開手段とを有し、文関数をソースレベ
ルで事前にインライン展開し、そのソースプログラムを
入力することで文関数内で引用している外部関数も手続
きのインライン展開の対象として扱うことにより構成さ
れる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。

【０００７】図１は本発明の一実施例の構成図で、図
２，図３は図１の実施例の処理に用いられる各種のテー
ブルの構成図で、また図４はＦＯＲＴＲＡＮプログラム
でもつ型情報の対応表を示す図である。図１の実施例は
コンパイラ制御部１０にインライン展開処理部１１と翻
訳処理部１４とを有し、インライン展開処理部１１は文
関数処理部１２と手続きのインライン展開処理部１３と
を有し、文関数処理部１２は文関数展開処理制御部１２
１，文関数定義文解析手段１２２，文関数引用部解析手
段１２３，および文関数展開手段１２４を有して構成さ
れる。

【０００８】文関数処理部１２は文関数定義文内で引用
している外部関数をインライン展開の対象とさせるため
に、インライン展開処理部１１から呼び出され、文関数
定義文を文関数の引用部分へ実行文としてソース展開す
る。即ち、文関数展開処理制御手段１２１は入力された
ソースプログラムを解析していき、プログラム中に現れ
た関数名、共通ブロック名および変数名などの名標と名
標の型などとの名標情報を図２（ａ）に示す名標テーブ
ル２１の２番目の要素欄から名標フィールド２１１、型
フィールド２１２に順次登録していく。型フィールド２
１２に登録する値は図４の型対応表から求める。解析が
終了したら名標テーブル２１に登録した名標の個数を名
標テーブル２１の１番目の要素欄の名標フィールド２１
１に登録する。次に文関数展開処理手段１２１は、文関
数定義文を解析するために文関数定義文解析手段１２２
を呼出す。

【０００９】文関数定義文解析手段１２２は文関数定義
文を順次解析していく。そして文関数定義文に対して図
２（ｂ）に示す文関数定義文テーブル２２を作成し、文
関数名とその型などの情報とをそれぞれ文関数定義文テ
ーブル２２の文関数名フィールド２２１と型フィールド
２２２とに登録する。また、文関数定義文に仮引数があ
る場合は図２（ｃ）に示す文関数定義文引数テーブル２
３を作成する。そして仮引数名に２桁の通し番号を付加
した最大文字数を越えず、かつ名標テーブル２１に登録
した名標と一致していない名標を作りだし、その名標を
引数の順番に文関数定義文引数テーブル２３の名標フィ
ールド２３１に、もとの仮引数の型を型フィールド２３
２に登録していく。またこの作りだした名標を図３
（ｄ）に示す型宣言テーブル７の型に対応する名標フィ
ールド２７２に登録する。登録が終了したら文関数定義
文引数テーブル２３のアドレスを文関数定義文テーブル
２２の引数チェーンフィールド２２５にセットし、引数
の個数を引数個数フィールド２２４にセットする。解析
が終了したら文関数定義文テーブル２２の生成変数フィ
ールド２２３に生成変数を登録するために、文関数定義
文テーブル２２の文関数名フィールド２２１に登録した
文関数名に、２桁の通し番号を付加した最大文字数を越
えず、かつ名標テーブル２１に登録している名前と一致
していない名標を作りだし、文関数定義テーブル２２の
生成変数フィールド２２３に登録する。またこの作りだ
した名標を型宣言テーブル２７の型に対応する名標フィ
ールド２７２に登録する。以上の処理を文関数定義文を
検出する度に繰返す。文関数定義文全てに対して処理を
終了したら文関数展開処理制御手段１２１に制御を戻
す。

【００１０】文関数展開処理制御手段１２１は次に文関
数引用部解析手段１２３を呼出す。文関数引用部解析手
段１２３は文関数の引用部を検索していく。文関数の引
用を検出すると文関数を引用している文の行番号を図３
（ａ）に示す文関数引用文テーブル２４の行番号フィー
ルド２４１に登録し、引用している実行文のイメージを
引用文フィールド２４３に登録する。次に文関数情報を
登録するため、図３（ｂ）に示す文関数引用テーブル２
５を作成し、この文関数引用テーブル２５のアドレスを
文関数引用文テーブル２４の文関数引用チェーンフィー
ルド２４２に登録する。そして、文関数名を文関数引用
文テーブル２５の文関数名フィールド２５１に登録して
いく。文関数に引数がある場合は図３（ｃ）に示す文関
数引用引数テーブル２６を作成する。そして引数の順番
に引数の名標を文関数引用引数テーブル２６の名標フィ
ールド２６１に登録していく。登録が終了したら文関数
引用引数テーブル２６のアドレスと登録した引数の個数
とをそれぞれ文関数引用テーブル２５の引数チェーンフ
ィールド２５３と引数個数フィールド２５２とに登録す
る。文関数の引用が二つ以上ある場合は、さらに文関数
引用テーブル２５を作成し、この文関数引用テーブル２
５のアドレスを文関数引用テーブル２５のＮＥＸＴチェ
ーンフィールド２５４に登録する。文関数引用部解析手
段１２３が終了したら文関数展開処理制御手段１２１に
制御を戻す。文関数展開処理制御手段１２１は次に、文
関数の展開処理を行うために文関数展開手段１２４を呼
出す。

【００１１】文関数展開手段１２４は文関数を展開した
文を、動的に確保した生成文領域に登録しておき、文関
数を引用している文の直後に登録しておいた生成文を一
括して挿入する処理を行う。挿入が終了したら文関数を
引用している文を注釈化する。この処理を行う際には行
番号の整合性をとるため文関数引用文テーブル２４の行
番号フィールド２４１をキーに下から（行番号の降順）
行っていく。処理としては文関数定義文テーブル２２と
文関数引用文テーブル２４と文関数引用テーブル２５と
を付き合わせ、対応する文関数定義文引数テーブル２３
と文関数引用引数テーブル２６とを使用し、文関数定義
文内での仮引数から作りだした名標へ文関数引用時の実
引数を代入する代入文の作成を行う。この文を生成文領
域に登録する。次に文関数定義文の文関数名への代入を
文関数定義文テーブル２２の生成変数フィールド２２３
に登録した生成変数へ代入する代入文を作成する。この
文も生成文領域に登録する。次に文関数引用部を上記で
代入した生成変数で置換えた代入文を作成する。この文
の作成には文関数引用文テーブル２４の文関数引用イメ
ージフィールド２４３に対応する文関数引用テーブル２
５の文関数名フィールド２５１と文関数定義文テーブル
２２の文関数名フィールド２２１と生成変数フィールド
２２３とを使用して、文関数を検出すると文関数を生成
変数で置換え、それ以外は順次生成文領域に登録してい
く。これを文関数引用イメージフィールド２４３に登録
されている文の最後まで繰返す。この処理が終了した
ら、生成文領域に登録している生成文をこの文関数引用
文の後に順次挿入していく。このようにして文関数の引
用している文を、文関数を展開した生成変数への代入文
とその代入した生成変数を引用する文とに変換を行う。
変換が終了したら文関数引用文を注釈に換える。文関数
引用文テーブル２４に登録されている要素全ての変換処
理が終了したら、次に以上の処理により生成した名標に
ついての型と名標情報とを持つ型宣言テーブル２７をも
とに型宣言文を作成し、ソースプログラム中の最後の型
宣言文の後に挿入する。これにより文関数の展開処理が
終了し、文関数展開処理制御手段１２１に制御を戻す。

【００１２】文関数展開処理制御手段１２１は文関数を
実行文にソース展開したソースプログラムを入力された
ソースプログラム情報として手続きのインライン展開処
理部１３に制御を戻す。これにより最初に入力した際の
ソースプログラム中に文関数内で引用している外部関数
がある場合は、文関数が実行文としてソース展開されて
いるため、この外部関数は手続きのインライン展開対象
として扱われることになる。

【００１３】次に、このように構成された本実施例の動
作について、図５に示すソースプログラムを処理する場
合を例にして説明する。図５に示すようなソースプログ
ラムが入力されると、インライン展開処理部１１は文関
数を展開させるため文関数展開処理部１２を呼出す。文
関数展開処理部１２は文関数の展開処理を制御するため
文関数展開処理制御手段１２１を呼び出す。

【００１４】文関数展開処理制御手段１２１は入力され
たソースプログラムを解析していき、プログラム中で現
れた関数名、共通ブロック名および変数名などの名標お
よびその名標の型などの情報を名標テーブル２１の２番
目の要素欄から名標フィールド２１１に名標を、型フィ
ールド２１２には図４の型対応表から名標の対応する型
の値を抽出して順次登録する。解析が終了したら名標テ
ーブル２１に登録した名標の個数（本例の場合３０個と
する）を名標テーブル２１の１番目の要素欄に登録す
る。次に文関数定義文を解析するために文関数定義文解
析手段１２２を呼出す。

【００１５】文関数定義文解析手段１２２は引用対象の
文関数定義文に対し、文関数定義文テーブル２２の文関
数名フィールド２２１に文関数名ＳＦＵＮを、その文関
数の型に応じた値を名標テーブル２１を検索し、値２を
型フィールド２２２に登録する。また文関数定義文に仮
引数Ｘ，Ｙがあるため文関数定義文引数テーブル２３を
作成する。最初に名標Ｘに通し番号０１を付加した名標
を作成し、この名標と一致する名標があるか否かを名標
テーブル２１を検索していく。一致する名標がないので
この名標０１を文関数定義引数テーブル２３の名標フィ
ールド２３１に登録する。仮引数Ｘの型を名標Ｘ０１は
引き継ぐので仮引数Ｘの型の値を名標テーブル２１から
取り出し、型フィールド２３２に登録する。またこの名
標Ｘ０１の型の値が２であるので型宣言テーブル２７の
型フィールドの値が２に対応する名標フィールド２７２
にＸ０１を登録する。仮引数Ｙについても同様な処理を
行う。そしてこの文関数定義引数テーブル２３のアドレ
スを文関数定義文テーブル２２の引数チェーンフィール
ド２２５にセットし、引数の個数である２を引数個数フ
ィールド２２４にセットする。解析が終了したら文関数
定義テーブル２２の生成変数フィールド２２３に生成変
数を登録するために文関数定義テーブル２２の文関数名
フィールド２２１に登録した文関数名に通し番号０１を
付加した名標ＳＦＵＮ０１を作りだし、その名標が名標
テーブル２１に登録してる名前と一致していないかを検
索する。同一の名前がないのでＳＦＵＮ０１を、文関数
定義文テーブル２２の生成変数フィールド２２３に登録
する。また型宣言テーブル２７の型フィールド２７１の
値が２に対応する名標フィールド２７２に追加登録す
る。生成変数の登録が終了したので文関数展開処理制御
手段１２１に制御を戻す。文関数展開処理制御手段１２
１は次に文関数引用部解析手段１２３を呼出す。

【００１６】文関数引用部解析手段１２３は文関数の引
用部を検索していく。行番号２００で文関数ＳＦＵＮの
引用を検出し、文関数引用文テーブル２４の文関数を引
用している文の行番号２００を行番号フィールド２４１
に、文関数引用テーブル２５の文関数名フィールド２５
１に文関数名ＳＦＵＮを登録する。また文関数ＳＦＵＮ
の引用時の引数としてＡとＢとの二つを使用しているの
で、その引数の個数２を文関数引用テーブル２５の引数
個数フィールド２５２に登録する。つぎに引数に関する
情報を作成するため引数の個数分の文関数引用引数テー
ブル２６を作成し、引数の順番にＡ，Ｂを名標フィール
ド２６１に登録する。そして文関数引用引数テーブル２
６のアドレスを文関数引用テーブル２５の引数チェーン
フィールド２５３に登録する。この文関数引用テーブル
２５のＮＥＸＴチェーンフィールドは初期値としてＮＵ
ＬＬアドレスにしている。文関数の引用側の処理が終了
したので文関数展開処理制御手段１２１に制御を戻す。
文関数展開処理制御手段１２１は次に文関数展開手段１
２４を呼び出す。

【００１７】文関数展開手段１２４は文関数定義テーブ
ル２２と文関数定義引数テーブル２３と文関数引用文テ
ーブル２４と文関数引用テーブル２５と文関数引用引数
テーブル２６と付き合わせ、文関数定義文内での仮引数
へ文関数引用時の実引数を代入する代入文の作成を行
う。

【００１８】文関数展開手段１２４は文関数引用テーブ
ル２５の文関数名フィールド２５１のＳＦＵＮと一致す
る名前を文関数定義テーブル２２と文関数名フィールド
２２１から検索していく。一致する名前ＳＦＵＮが検出
されると、仮引数の名標へ実引数の名標を代入する代入
文に変更するため、引数の対応を調査する。名標Ｘ０１
に対応する名標はＡであり、名標Ｙ０１に対応する名標
はＢとなっている。従って、 Ｘ０１＝Ａ Ｙ０１＝Ｂ のような代入文を作成し生成文領域に登録する。次に、 ＳＦＵＮ０１＝ＵＦＵＮ１（Ｙ０１）＊１０＊ＵＦＵＮ２（Ｘ０１） のように文関数定義文から生成変数への代入文を仮引数
の引用部分を仮引数から作りだした名標で置き換えて生
成した文を生成文領域に追加登録する。次に、 ＸＹＺ＝ＳＦＵＮ０１＊１０ のように生成変数で文関数引用部を置換えた文を作成し
生成文領域に追加登録する。ソースプログラム変更用の
実行文の作成が終了したので、従来の文関数引用部の実
行文を注釈化して、その次の行との間に生成文領域に登
録した文を挿入する。生成文領域からの文の挿入が終了
したので生成領域は初期化する。次に作成した生成変数
の型宣言文を型宣言テーブル２７を使用して作成するた
め型宣言テーブル２７を作成する。型フィールド２７１
の値２はＩＮＴＥＧＥＲであり、これに対応する名標フ
ィールド２７２の内容はＸ０１、ＳＦＵＮ０１である。
また型フィールド２７１の値６はＲＥＡＬであり、これ
に対応する名標フィールド２７２の内容はＹ０１である
ので、 ＩＮＴＥＧＥＲ ＳＦＵＮ０１，Ｘ０１ ＲＥＡＬ Ｙ０１ のような型宣言文を作成する。これを生成文領域に登録
する。この型宣言文を最後の型宣文の後ろに挿入するた
めソースプログラムを解析し、行番号２０が最後の型宣
言文であるので行番号２０の後ろに生成文領域に登録し
ている宣言文を挿入する。これで図６に示すようなソー
スプログラムを作成する。変換が全て終了すると文関数
展開処理制御手段１２１に制御を戻す。

【００１９】文関数展開処理制御手段１２１はこのソー
スプログラムをあたかも最初に入力したソースプログラ
ムであるかのようにしてインライン展開処理に制御を戻
す。このソースプログラムに入力することで、インライ
ン展開処理部１１は最終的に図７に示すようなソースプ
ログラムを作成する。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、ＦＯＲＴ
ＲＡＮコンパイラのインライン展開処理に文関数を文関
数引用部へ展開するための情報を作成する文関数定義文
解析手段と文関数引用部解析手段と、作成された情報を
もとに文関数を文関数引用部へ展開する文関数展開手段
とを有する文関数処理部を設けて、文関数定義文を実行
文としてソースプログラムに展開させ、文関数定義文内
で引用している外部関数を手続きのインライン展開の対
象としたことにより、より多くの手続きのインライン展
開を可能とし、コンパイラの最適化の対象が広範囲に対
して行なわれるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成図である。

【図２】図１の実施例で使用する各種のテーブルの一部
および内容例を示す図である。

【図３】図１の実施例で使用する各種のテーブルの図２
の他のテーブルおよび内容例を示す図である。

【図４】ＦＯＲＴＲＡＮプログラムでもつ型情報の対応
表を示す図である。

【図５】図１の実施例の処理を説明するためのソースプ
ログラムの例を示す図である。

【図６】図５のソースプログラムを図１の実施例の処理
によってインライン展開が可能の形式に変更したソース
プログラムを示す図である。

【図７】図５のソースプログラムを図１の実施例の処理
によって作成された最終的なインライン展開後のソース
プログラムを示す図である。

【符号の説明】

１０ コンパイラ制御部 １１ インライン展開処理部 １２ 文関数処理部 １３ 手続きのインライン展開処理部 １４ 翻訳処理部 １２１ 文関数展開処理制御手段 １２２ 文関数定義文解析手段 １２３ 文関数引用部解析手段 １２４ 文関数展開手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＦＯＲＴＲＡＮコンパイラにプリプロセ
   ッサとしてソースレベルのインライン展開を行う自動イ
   ンライン展開処理部と展開されたソースプログラムを入
   力として翻訳を行う翻訳処理部とを備え、前記自動イン
   ライン展開処理部にソースプログラム内の文関数を事前
   に展開するための文関数処理部と文関数が展開されたソ
   ースプログラムを入力として手続きのインライン展開を
   行う手続きインライン展開処理部とを備え、前記文関数
   処理部にプログラム中で使用している名標および各々の
   型を名標情報として作成し、文関数の展開処理を制御す
   る文関数展開処理制御手段と、文関数定義文を解析し、
   文関数名、その仮引数および文関数の型などの文関数定
   義文情報を作成する文関数定義文解析手段と、文関数引
   用部分を解析し、引用している文関数ごとに文関数名と
   その実引数などの文関数引用情報を作成する文関数引用
   部解析手段と、文関数の引用があるごとに文関数引用情
   報と文関数定義文情報を基に実引数および仮引数の名標
   および文関数の型の整合性をとりながら、文関数を引用
   している文の直後に文関数名と同じ型をもつ生成変数へ
   文関数の式の評価結果を代入する代入文を挿入し、文関
   数引用部分をその生成変数に置換した文を新たに生成
   し、もとの文関数を引用している文を注釈文に置換する
   ための処理を行う文関数展開手段とを有し、文関数をソ
   ースレベルで事前にインライン展開し、そのソースプロ
   グラムを入力することで文関数内で引用している外部関
   数も手続きのインライン展開の対象として扱うことを特
   徴とするＦＯＲＴＲＡＮプログラムにおける手続きの自
   動インライン展開処理方式。