各位同仁，各位对高性能计算和编译器技术充满热情的专家们，大家好。 今天，我们将深入探讨编译器优化的核心机制，特别是两种强大且无处不在的技术：常量折叠（Constant Folding） 与 强度削减（Strength Reduction）。我们的重点将放在编译器如何智能地将看似复杂的乘除法，转化为高效的位移运算，从而显著提升程序的执行速度。 在现代软件开发中，我们编写高级语言代码，但最终执行的是机器指令。编译器正是这座沟通高层抽象与底层硬件的桥梁。它不仅翻译代码，更重要的是，它会尝试优化代码，使其运行得更快、占用资源更少。理解这些优化，不仅能帮助我们写出更高效的代码，也能让我们更好地理解计算机系统的工作原理。 1. 编译器的内部世界：中间表示 (IR) 在深入具体优化技术之前，我们首先需要了解编译器在进行优化时，它“看到”的是什么。编译器通常不会直接在源代码上进行复杂优化，而是将其转换为一种或多种中间表示 (Intermediate Representation, IR)。这些IR比源代码更接近机器语言，但又足够抽象，以便进行各种分析和转换。 常见的IR包括： 抽象语法树 (Abstr …
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