JPH10312291A - コンパイラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、引数を考慮して関数のインライ
ン展開を行い、プログラムサイズの低減を図ることを課
題とする。 【解決手段】 この発明は、インライン展開の対象関数
に引数がありその引数が最適化の結果定数であると評価
された場合には、最適化された引数の値を用いて対象関
数を最適化し、最適化後の関数のコストを計算し、最適
化後の関数のコストが関数コールのコストよりも小さい
場合に対象関数をインライン展開するように構成され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高級言語で記述
されたプログラムにおける関数のインライン展開を行う
コンパイラ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プログラムに記述された関数のインライ
ン展開とは、関数呼び出しのオーバヘッドよりもコード
サイズが小さい関数に対して関数を呼び出す関数コール
を行うのではなく、その場に関数のコードを展開するも
のである。このような関数のインライン展開の従来の手
法にあっては、プログラマによりインライン展開が指定
された関数に対して、 １．無条件にインライン展開する。

【０００３】２．展開対象の関数のコードサイズの上限
を決めてインライン展開する。

【０００４】の２つがあった。

【０００５】１に示す手法では、図１０に示すように展
開判断部１０１において何等の判断処理も行っておら
ず、指定された関数はすべてインライン展開されてい
た。このような手法にあっては、無条件に展開を行うた
め通常の場合コードサイズが増大するが、その反面関数
に定数の引数がある場合にその引数が最適化され、最適
化された引数により関数がインライン展開され、関数の
コードサイズが小さくなるという利点があった。

【０００６】一方、上記２に示す手法では、図１１に示
すように展開判断部１０２の判断処理部１０３において
関数の引数に関係なく展開可能なコードサイズの上限と
展開対象の関数のコードサイズを比較し、比較結果に基
づいて関数をインライン展開するか否かを次の処理に渡
していた。このように、上記２に示す手法においては、
上記１に示す手法のように無条件に展開を行わず展開可
能なコードサイズに上限を設けているためコードサイズ
の増大はないが、その反面引数が定数で最適化が行われ
る場合おいても展開を行うことができないという欠点が
あった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
関数のインライン展開において、無条件に展開するとい
う従来の手法にあっては、関数の内容によっては関数コ
ールを行う場合に比べてコードサイズが大きくなり、プ
ログラムが増大するといった不具合を招いていた。一
方、展開サイズに制限を設けるようにした従来の手法に
あっては、引数の内容に応じて関数をインライン展開し
てコードサイズを小さくすることができなかった。この
ように、従来のいずれの手法にあっても、インライン展
開を有効に利用してプログラムサイズをより一層低減す
ることは困難になっていた。

【０００８】そこで、この発明は、上記に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、引数を考慮し
て関数のインライン展開を行い、プログラムサイズの低
減を図ったコンパイラ装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、高級言語で記述されたソー
スプログラムの関数をインライン展開するインライン展
開部を備えたコンパイラ装置おいて、インライン展開の
対象となる対象関数に受け渡される引数がある場合に、
前記引数を最適化し、最適化の結果前記引数が定数であ
るか否かを評価する引数評価部と、前記評価部において
前記引数が定数であると評価された場合は、前記引数を
用いて前記対象関数を最適化し、最適化された関数のコ
ストならびに前記対象関数をコールする際のコストを計
算するコスト計算処理部と、前記コスト計算処理部によ
って計算された両コストを比較し、前記引数により最適
化された前記対象関数のコストが前記対象関数をコール
する際のコストよりも小さい場合に前記対象関数をイン
ライン展開すると判断し、判断結果を前記インライン展
開部に与える判断処理部を有することを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のコ
ンパイラ装置において、ソースプログラムから中間コー
ドを生成した後アセンブラコードを生成し続いてオブジ
ェクトプログラムを作成するコンパイラ装置であって、
中間コードが生成される段階でインライン展開を行うか
否かを判断してインライン展開を行うことを特徴とす
る。

【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載のコ
ンパイラ装置において、ソースプログラムからアセンブ
ラコードを生成した後オブジェクトプログラムを作成す
るコンパイラ装置であって、アセンブラコードが生成さ
れる段階でインライン展開を行うか否かを判断してイン
ライン展開を行うことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の一
実施形態を説明する。

【００１３】図１は請求項１又は２記載の発明の一実施
形態に係るコンパイラ装置の構成を示す図であり、図２
は請求項１又は３記載の発明の一実施形態に係るコンパ
イラ装置の構成を示す図である。

【００１４】図１に示すコンパイラ装置は、ソースプロ
グラムから中間コードを生成した後アセンブラコードを
生成してオブジェクトコードを作成する装置であり、ソ
ースプログラムを読み込んで前処理を行う前処理部１
と、前処理部１の処理結果を受けて中間コードを生成す
る中間コード生成部２と、中間コード生成部２で生成さ
れた中間コードを受けて最適化する中間コード最適化部
３と、中間コード最適化部３で最適化された中間コード
を受けてアセンブラコードを生成するアセンブラコード
生成部４と、アセンブラコード生成部４で生成されたア
センブラコードを受けてオブジェクトコードに翻訳する
アセンブラコードコンパイル部５を備え、中間コード生
成部２は、関数のインライン展開を行うインライン展開
部６と、インライン展開の対象となる対象関数に受け渡
される引数がある場合に、その引数を最適化し、最適化
の結果引数が定数であるか否かを評価する引数評価処理
を含めて中間コードを生成するために必要となるその他
の処理を行うその他の処理部７を有して構成されてい
る。

【００１５】図２に示すコンパイラ装置は、ソースプロ
グラムからアセンブラコードを生成した後オブジェクト
コードを作成する装置であり、ソースプログラムを読み
込んで前処理を行う前処理部１と、前処理部１の処理結
果を受けてアセンブラコードを生成するアセンブラコー
ド生成部８と、アセンブラコード生成部８で生成された
アセンブラコードを受けてオブジェクトコードに翻訳す
るアセンブラコードコンパイル部５を備え、アセンブラ
コード生成部８は、関数のインライン展開を行うインラ
イン展開部６と、アセンブラコードを最適化するアセン
ブラコード最適化部９と、インライン展開の対象となる
対象関数に受け渡される引数がある場合に、その引数を
最適化し、最適化の結果引数が定数であるか否かを評価
する引数評価処理を含めてアセンブラコードを生成する
ために必要となるその他の処理を行うその他の処理部７
を有して構成されている。

【００１６】図１又は図２に示すインライン展開部６
は、図３に示すように関数をインライン展開するか否か
を判断する展開判断部１０を備え、展開判断部１０は、
コスト計算処理部１１と判断処理部１２を有して構成さ
れている。

【００１７】コスト計算処理部１１は、展開の対象とな
る関数を呼び出す関数コールのコードと、その他の処理
部７で行われた引数の評価処理において引数が定数であ
る場合は最適化された引数を受けて、最適化された引数
の値を用いて関数を最適化し、最適化した関数のコード
サイズや使用レジスタ数等のコスト、ならびに関数をコ
ールする際のコストを計算する。判断処理部１２は、コ
スト計算部１１によって計算された両コストを比較し、
引数により最適化された関数のコストが関数をコールす
る際のコストよりも小さい場合に関数をインライン展開
すると判断し、判断結果をインライン展開部６に与え
る。インライン展開部６は、判断処理部１２によってイ
ンライン展開を行う旨判断された場合は関数をインライ
ン展開して展開コードを生成し、判断処理部１２によっ
てインライン展開しない旨判断された場合には関数のイ
ンライン展開は行わず関数コールのコードそのままアセ
ンブラコードコンパイル部５に与える。

【００１８】次に、このように構成されたコンパイラ装
置において、インライン展開されない場合とインライン
展開される場合のプログラム例を図４〜図９を参照して
説明する。

【００１９】図４に示すプログラム例はＣ言語で書かれ
ており、同図（ａ）に示すプログラム（ａ）は、ｓｗｉ
ｔｃｈ文のインライン展開判断のコスト計算を行う例で
ある。関数ｆは引数ａ，ｂを受け取りａ，ｂの値により
処理が異なる。関数ｇでは関数ｆを呼び出しその返却値
を変数に代入している。なお、プログラム中の「……」
の部分は説明には関係ない部分を省略していることを表
している。プログラム（ａ）の関数ｇ中での関数ｆの呼
び出しの部分で関数ｆのコストを計算すると、関数コー
ルを行う場合より低くなるのでインライン展開を行って
いる。その結果プログラム（ａ）は図４（ｂ）に示すプ
ログラム（ｂ）のようになり、インライン展開を行うこ
とによってコードサイズが削減される。

【００２０】図５に示すプログラム例はＣ言語で書かれ
ており、同図（ａ）に示すプログラム（ａ）はｉｆ文の
インライン展開判断のコスト計算を行う例である。関数
ｆは引数ａ，ｂを受け取りａの値により処理が異なる。
関数ｇでは関数ｆを呼び出しその返却値を変数に代入し
ている。なお、プログラム中の「……」の部分は、説明
には関係ない部分を省略していることを表している。プ
ログラム（ａ）の関数ｇ中での関数ｆの呼び出しの部分
で関数ｆのコストを計算すると関数コールを行う場合よ
り低くなるので、インライン展開を行っている。その結
果プログラム（ａ）は図５（ｂ）に示すプログラム
（ｂ）のようになり、インライン展開を行うことによっ
てコードサイズが削減される。

【００２１】図６に示すプログラム例はＣ言語で書かれ
ており、同図（ａ）に示すプログラム（ａ）は引数を用
いた計算のインライン展開判断のコスト計算を行う例で
ある。関数ｆは引数ａ，ｂを受け取りａとｂを用いて計
算を行い、その結果を返している。関数ｇでは関数ｆを
呼び出しその返却値を変数に代入している。なお、プロ
グラム中の「……」の部分は説明には関係ない部分を省
略していることを表している。プログラム（ａ）の関数
ｇ中での関数ｆの呼び出しの部分で関数ｆのコストを計
算すると関数コールを行う場合より低くなるので、イン
ライン展開を行っている。その結果プログラム（ａ）は
図６（ｂ）に示すプログラム（ｂ）のようになり、イン
ライン展開を行うことによってコードサイズが削減され
る。

【００２２】図７に示すプログラム例はＣ言語で書かれ
ており、同図（ａ）に示すプログラム（ａ）はアドレス
計算のインライン展開判断のコスト計算を行う例であ
る。関数ｆは引数ｐ，ａ，ｂを受け取り配列ｐのａ番目
にｂを代入し、代入する前に入っていた値を返却するも
のである。関数ｇでは関数ｆを呼び出しその返却値を変
数に代入している。なお、プログラム中の「……」の部
分は説明には関係ない部分を省略していることを表して
いる。プログラム（ａ）の関数ｇ中での関数ｆの呼び出
しの部分で関数ｆのコストを計算すると関数コールを行
う場合より低くなるので、インライン展開を行ってい
る。その結果プログラム（ａ）は図７（ｂ）に示すプロ
グラム（ｂ）のようになり、インライン展開を行うこと
によってコードサイズが削減される。

【００２３】図８に示すプログラム例はＣ言語で書かれ
ており、同図（ａ）に示すプログラム（ａ）は最適化の
結果引数が定数と評価できる場合のインライン展開判断
のコスト計算を行う例である。関数ｆは図５に示す関数
ｆと同じものである。関数ｇでは自動変数ａ，ｂを宣言
し、関数ｆをａ，ｂ引数として呼び出しその返却値を変
数に代入いている。なお、プログラム中の「……」の部
分は説明には関係ない部分を省略していることを表して
いる。プログラム（ａ）の関数ｇ中での関数ｆの呼び出
しの部分で関数ｆの引数は最適化の結果定数となるの
で、関数ｆのコストを計算すると関数コールを行う場合
より低くなるので、インライン展開を行っている。その
結果プログラム（ａ）は図８（ｂ）に示すプログラム
（ｂ）のようになり、インライン展開を行うことによっ
てコードサイズが削減される。

【００２４】図９はオブジェクトコードのサイズを従来
の手法を用いた場合と本発明を用いた場合とで比較した
ものである。同図（ａ）に示すプログラムはＣ言語で書
かれたソースプログラムであり、関数ｆは図５に示す関
数ｆと同じものであり、関数ｇは関数ｆをコールしてい
る。同図（ｂ）は図１１に示す従来の手法を用いて同図
（ａ）に示すソースプログラムをコンパイルした結果の
アセンブラコードを示している。図９（ｃ）は本発明を
用いて同図（ａ）に示すソースプログラムをコンパイル
した結果のアセンブラコードを示している。図９（ｂ）
に示すコンパイル例ではコード数が３８ステップである
のに対して、同図（ｃ）に示すコンパイル例ではコード
数が５ステップとなり、引数を考慮してインライン展開
することによりコード数が８６％減少する。また、関数
ｆのコードを含まない関数ｇのコードで比較しても７５
％減少する。

【００２５】このように、関数のインライン展開におい
て関数の静的コードサイズが大きい場合でも、定数とな
る引数で関数を最適化してコードサイズが上限より小さ
くなる場合についてはインライン展開を行うことができ
るようになる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、インライン展開の対象となる関数に定数となる引数
があり、この引数を用いて最適化した後の関数のコスト
が関数コールした際のコストよりも小さくなる場合に
は、関数をインライン展開するようにしたので、インラ
イン展開により関数のコードサイズが小さくなり、プロ
グラム全体のコードを削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１又は２記載の発明の一実施形態に係る
コンパイラ装置の構成を示す図である。

【図２】請求項１又は３記載の発明の一実施形態に係る
コンパイラ装置の構成を示す図である。

【図３】インライン展開部の構成を示す図である。

【図４】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合のプログラム例を示す図である。

【図５】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合の他のプログラム例を示す図である。

【図６】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合の他のプログラム例を示す図である。

【図７】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合の他のプログラム例を示す図である。

【図８】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合の他のプログラム例を示す図である。

【図９】インライン展開を行った場合と行わなかった場
合の他のプログラム例を示す図である。

【図１０】インライン展開を判断する従来の展開判断部
の構成を示す図である。

【図１１】インライン展開を判断する従来の展開判断部
の他の構成を示す図である。

【符号の説明】 １ 前処理部 ２ 中間コード生成部 ３ 中間コード最適部 ４，８ アセンブラコード生成部 ５ アセンブラコードコンパイル部 ６ インライン展開部 ７ その他の処理部 ９ アセンブラコード最適部 １０ 展開判断部 １１ コスト計算処理部 １２ 判断処理部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高級言語で記述されたソースプログラム
   の関数をインライン展開するインライン展開部を備えた
   コンパイラ装置おいて、 インライン展開の対象となる対象関数に受け渡される引
   数がある場合に、前記引数を最適化し、最適化の結果前
   記引数が定数であるか否かを評価する引数評価部と、 前記評価部において前記引数が定数であると評価された
   場合は、前記引数を用いて前記対象関数を最適化し、最
   適化された関数のコストならびに前記対象関数をコール
   する際のコストを計算するコスト計算処理部と、 前記コスト計算処理部によって計算された両コストを比
   較し、前記引数により最適化された前記対象関数のコス
   トが前記対象関数をコールする際のコストよりも小さい
   場合に前記対象関数をインライン展開すると判断し、判
   断結果を前記インライン展開部に与える判断処理部を有
   することを特徴とするコンパイラ装置。
2. 【請求項２】 ソースプログラムから中間コードを生成
   した後アセンブラコードを生成し続いてオブジェクトプ
   ログラムを作成するコンパイラ装置であって、 中間コ
   ードが生成される段階でインライン展開を行うか否かを
   判断してインライン展開を行うことを特徴とする請求項
   １記載のコンパイラ装置。
3. 【請求項３】 ソースプログラムからアセンブラコード
   を生成した後オブジェクトプログラムを作成するコンパ
   イラ装置であって、 アセンブラコードが生成される段階でインライン展開を
   行うか否かを判断してインライン展開を行うことを特徴
   とする請求項１記載のコンパイラ装置。