优化工具

Question

我想知道有什么工具可以在循环展开方面优化我的程序，我该如何使用它？

我有以下python代码：

for i in range(0, 1000):
       a = a * 10 + a%4 + i
for j in range(0, 1000):
       j = j + a 
for b in range(0, 1000):
      result = j + b

我想优化这个代码段，这样我就可以试着理解一点循环展开。对于Python，我想知道一个C优化器。

Answer 1

a = 30
for i in range ( 0,1000 ) :
    a = a * 10 + a%4 + i

可以重写为：

a = reduce(lambda a,b: a * 10 + a%4 + b, xrange(1000), 30)

所需时间大致相同(在我的计算机上约为4ms)。

for j in range ( 0, 1000 ) :
       j = j + a

这没有多大意义。您在0-999上迭代j，并且每次都向其中添加巨大的a，这会立即被忘记，因为将采用下一个j。它可以重写为：

j = 999 + a

for b in range ( 0 , 1000 ) :
      result = j + b

也没什么意义。相当于：

result = j + 999 

Answer 2

如果您对代码的性能不满意，并对其进行了分析，并且发现像这样的低级循环是一个瓶颈，那么您应该能够通过使用cython将代价高昂的代码转换为C扩展来极大地提高代码的速度。此外，如果您使用的是Python2.x，则应该使用xrange而不是range。

Answer 3

有一篇关于Python中循环展开的影响的科学论文(pdf link)。These是相关演讲的幻灯片。

但是，在自动C代码优化方面，您可以将LLVM与LooPo结合使用，也可以与Polly结合使用。无论如何，LLVM是一个很好的起点。