GCC中Early inliner和IPA inliner有什么区别？

Posted 2021-03-29

通过GCC代码注释和在线文档阅读，似乎有两种类型的内联器 - 早期内联器和IPA内联器。例如，在gcc / ipa-fnsummary.c中

/ *在优化和分析IPA内联器时，初始化循环优化器，以便我们可以生成适当的内联提示。

在优化和分析早期内联时，初始化节点参数，以便我们可以生成正确的BB谓词。 * /

这两种内联器是什么？这两者有什么区别？

答案

简单的说：

• 在编译单个文件时，早期内联函数在单个源文件级别上运行。它将内联在已编译源文件范围内的函数及其包含的头文件（单个编译单元的范围）。
• 在整个程序优化期间，IPA内联器在链接时运行。它在激活-flto选项时发生，代表链接时间优化。

当指定-flto时，gcc将中间程序表示（称为GIMPLE树）嵌入到每个目标文件的专用部分中。稍后，链接时优化器（GCC的lto1可执行文件）读取此信息，并执行不同的优化传递，包括IPA内联，以生成最终优化的可执行文件。

可以用一个简单的例子来说明两个内衬的影响：

// foo.h
void foo() {}

// goo.h
int goo();

// goo.cpp
#include "goo.h"
int goo() { return 0x123; }

// foo.cpp
#include "foo.h"
#include "goo.h"

int main()
{
    foo();
    return goo();
}

首先，通常的-O3编译：

g++ -O3 foo.cpp goo.cpp

通过反汇编a.out（objdump a.out -d），我们得到以下main代码：

00000000000004f0 <main>:
 4f0:   e9 0b 01 00 00          jmpq   600 <_Z3goov>
 4f5:   66 2e 0f 1f 84 00 00    nopw   %cs:0x0(%rax,%rax,1)
 4fc:   00 00 00 
 4ff:   90                      nop

对foo()的呼吁消失了 - 这是早期内联的工作。但是，在编译goo()期间编译器看不到函数foo.cpp，因此它无法对其进行优化。

现在，用-flto重复编译：

g++ -O3 -flto foo.cpp goo.cpp

我们将得到以下反汇编：

00000000000004f0 <main>:
 4f0:   b8 23 01 00 00          mov    $0x123,%eax
 4f5:   c3                      retq   
 4f6:   66 2e 0f 1f 84 00 00    nopw   %cs:0x0(%rax,%rax,1)
 4fd:   00 00 00 

这一次，对goo的调用被内联并被其结果取代，0x123 - 这是IPA内联的工作。

另一答案

根据ipa-inline.c中的内部文档，早期内联是一个简单的本地内联传递，内联callees在当前函数中仅基于本地属性。这个过程的主要优势在于它能够消除大多数C ++代码中存在的抽象惩罚，并为更高级的过程间分析（IPA）准备代码。

IPA内联器是基于IPA期间收集的信息的更先进的内联器。由于它有更多的信息，它可以更好地估计哪些被调用者最有利于内联。它还将修剪呼叫图并删除所有呼叫站点已内联的功能。

有关更多信息，请参阅ipa-inline.c的内部文档