Co to jest kompilacja dwuprzebiegowa i jak poprawia wydajność?

Dwuprzebieg to termin używany w kontekście optymalizacji kompilatora. Odnosi się do techniki, w której kompilator dwukrotnie przechodzi nad kodem źródłowym, aby zoptymalizować jego wydajność. Pierwszy przebieg nazywany jest „frontendem”, a drugi przebieg nazywanym „backendem”.

Przejście frontendu jest odpowiedzialne za parsowanie kodu źródłowego, sprawdzanie jego składni i semantyki oraz generowanie pośredniej reprezentacji (IR) kodu. Ten IR jest następnie wprowadzany do przebiegu zaplecza, który wykonuje bardziej zaawansowane optymalizacje kodu, takie jak rozwijanie pętli, wstawianie funkcji i eliminacja martwego kodu. Podejście dwuprzebiegowe pozwala kompilatorowi na wykonywanie bardziej agresywnych optymalizacji, które mogą nie być możliwe metodą jednoprzebiegową. Dzieje się tak dlatego, że przepustka zaplecza ma dostęp do całego środowiska IR programu, co pozwala mu podejmować bardziej świadome decyzje dotyczące optymalizacji kodu.

Kompilatory dwuprzebiegowe są powszechnie używane w zastosowaniach obliczeniowych o wysokiej wydajności, takich jak symulacje naukowe i silniki gier wideo, w których wydajność ma kluczowe znaczenie. Można ich jednak używać także w innych typach aplikacji, takich jak przeglądarki internetowe i aplikacje mobilne, gdzie optymalizacja jest ważna, ale nie tak krytyczna.