Wat is two-pass-compilatie en hoe verbetert dit de prestaties?

Two-pass is een term die wordt gebruikt in de context van compileroptimalisatie. Het verwijst naar een techniek waarbij de compiler twee keer over de broncode gaat om de prestaties ervan te optimaliseren. De eerste doorgang wordt de "frontend" genoemd en de tweede doorgang wordt de "backend" genoemd. De frontend-doorgang is verantwoordelijk voor het parseren van de broncode, het controleren van de syntaxis en semantiek ervan, en het genereren van een tussenrepresentatie (IR) van de code. Deze IR wordt vervolgens ingevoerd in de backend-pass, die meer geavanceerde optimalisaties op de code uitvoert, zoals het afrollen van de lus, het inlinen van functies en het elimineren van dode code. Dankzij de twee-pass-aanpak kan de compiler agressievere optimalisaties uitvoeren die misschien niet mogelijk zijn met een single-pass-aanpak. Dit komt omdat de backend-pas toegang heeft tot de volledige IR van het programma, waardoor deze beter geïnformeerde beslissingen kan nemen over hoe de code kan worden geoptimaliseerd. Twee-pass-compilers worden vaak gebruikt in krachtige computertoepassingen, zoals wetenschappelijke simulaties en videogame-engines, waarbij prestaties van cruciaal belang zijn. Ze kunnen echter ook worden gebruikt in andere soorten toepassingen, zoals webbrowsers en mobiele apps, waarbij optimalisatie belangrijk maar niet zo cruciaal is.