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我一直在对这个主题进行一些研究，但没有找到好的具体答案。假设您的代码中有这些表达式：

B = 2
…
B = B + 5
…
B = J + B
…

（这些都是非常简单的例子，我知道它们不现实）

B在这些行中有许多不同的值。在第一行它是2，后来它变成了7，然后更多的是它7 + J。编译器需要跟踪这些不同的值B，因此一种方法是重命名它们。例如，当B被重新定义为B = B+5时，可以更改为B1 = B+5。最后的重新定义看起来像B2 = J+B1.

这个想法背后的动机涉及我正在构建的优化程序。它涉及用它们相关的表达式替换变量。然而，如果一个变量被重新定义，那么字符“B”可以同时表示多个事物。我用来跟踪事物的方法就是我上面描述的，重新定义变量名。

这就是编译器的工作方式吗？有这个名字吗？

在重新定义变量的情况下，我试图尽可能多地了解编译器重新定义变量的过程。

如果有帮助，我相信这将在编译的预处理阶段完成，并且我相信这与宏扩展类似。

编辑：我为这个问题添加了更多背景信息。

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2 回答 2

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您所描述的内容已正式化为静态单一分配 (SSA) 表格。它比“在赋值时重命名变量”更具侵入性，因为您还必须知道在面对控制流时要读取的“当前”变量，例如，如果您重写以下代码：

if (a) x = 0;
else x = 1;
print(x);

对此，您必须插入一个所谓的 phi 节点以在以下位置选择正确的值print：

if (a) x0 = 0;
else x1 = 1;
print(<which x?>)

通常，IR 具有内置的 SSA，因此代码在转换为 IR 时（或此后不久）转换为 SSA。宏扩展在此之前很久就发生了，通常在令牌流或 AST 上，具体取决于宏的强大程度。

但是请注意，这绝不是强制性的。它对某些优化很有用，但不是必需的（有些优化根本没有好处）。您可以使用可变变量执行相同的优化（并且许多具有 SSA 的编译器 IR 至少将堆保留为非 SSA），它只是不太方便并且可能更昂贵。例如，在传播常量时，您必须确保在常量和您要替换的用途之间没有任何其他分配，但您可以在没有 SSA 的情况下很容易地检查这一点。

于 2013-07-31T21:24:27.843 回答
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您的预感是正确的，许多现代编译器使用流分析来重命名变量，以便每个变量都是唯一的。生成的形式称为“单一静态分配”或简称 SSA。

输入：

B = 2
B = B + 5
B = J + B

输出：

B1 = 2
B2 = B1 + 5
B3 = J + B2

还有其他部分用于处理分支和循环，例如：

输入：

if X < 5
    B = Y + Z
else
    B = 2
B = B + 1

输出：

if X < 5:
    B1 = Y + Z
else
    B2 = 2
B3 = phi(B1, B2)
B4 = B3 + 1

“phi”函数选择其输入中的任何一个是实时的。

这不是在预处理期间完成的，它是在代码编译到一些 IR 之后完成的，通常由基本块组成。它与宏扩展不同。

于 2013-07-31T21:18:21.477 回答