编译器和静态分析
这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 3 天。今天讲编译器的优化。
编译器是非常重要的系统软件，用来识别符合语法和非法的程序，生成正确且高效的代码、
编译器的结构如下，分为前端和后端。
前端也叫分析部分，源代码输入语法分析，得到词素；语法分析器利用词素构建抽象语法树；语义分析收集类型信息，进行语义检查，得到了一棵装饰过的语法分析树。再做中间代码生成，得到中间表示intermediate representation(IR)。生成的中间表示是和机器无关的。
那么接下来就去做与机器无关的代码优化，生成优化以后的IR,最后就可以生成代码，可见后端是优化的重点。
静态分析
静态分析是编译器优化常用到的手段，它旨在不执行程序代码，推导程序行为，分析程序性质。它可以分为以下两个部分：
控制流：程序执行的流程。分析程序的执行流程，画出程序的控制流程图
数据流：数据在控制流上的传递。沿着控制流传播数据，我们就可以得到更多的关于程序的性质。 根据上面的性质，我们可以优化代码。
过程内和过程间的分析
过程内：仅在函数内部进行分析
过程间：要考虑谁调用谁？ 通常要同时分析控制流和数据流。
在编译优化的时候常常采用函数内联的方式减少过程间的分析。下面我们会讲到。
Go 编译器优化
为什么要做编译器优化？
- 用户无感知，重新编译就可以获得性能收益
- 编译器优化是一种通用性优化
有时候编译优化常常会导致编译的时间更长，所以在编译时间和性能方面常常需要做tradeoff.常见的优化方法：
函数内联
将被调用的函数的函数体的副本换到调用的位置上，同时重写代码以反映参数的绑定。
优点：消除函数调用的开销，比如传递参数，保存寄存器等；另一方面，将过程间的分析转化为过程内的分析。
缺点： 函数体变大了，对instruction cache不友好; 同时Go编译生成的镜像也变大了
一般来说，内联的都是正向优化的，我们可以采取一些内联策略，比如根据调用者和被调函数的规模来确定是否内联。我们可以尝试micro-benchmark快速验证和对比性能优化结果。
逃逸分析
逃逸分析是指分析代码中指针得动态作用域，指针在何处可以被访问。 逃逸分析思路： 指针都是指向对象的，所以我们从对象分配处出发，沿着控制流，观察对象的数据流。 如果发现指针p在当前作用域s中：
- 作为参数传递给其他函数
- 传递给全局变量
- 传递给其他的goroutine
- 传递给已经逃逸的指针指向的对象
那么，该指针指向的对象逃逸出了s。 函数内联可以拓展函数边界，让更多的对象不逃逸。不逃逸的对象可以在栈上分配。而在栈上分配和回收对象都很快。另一方面，减少在heap上的分配可以降低GC（垃圾回收）的负担。
又是很有收获的一天，更多内容有待后续补充。
