Эффективный компилятор каждый раз компилируется в один и тот же результат?

Question

Я задал бы вопрос о компиляторах, в частности, о том, как они работают. Я бы поверила, что компиляторы всегда будут компилировать один и тот же машинный код для кода, который написан по-разному синтаксически, но делает то же самое. Это правда? Сочетает ли функционально подобный код с одним и тем же результатом независимо от синтаксических различий?

, например:

int number = 2; 

бы компилировать то же самое, как:

int number; 
number = 2; 

или что

while True: 

будет такой же, как (я использую питона здесь в качестве примера):

while 1: 

Меня особенно интересуют компиляторы и интерпретаторы .net. компилятор JIT компилирует «во времени» одно и то же каждый раз? У интерпретаторов, таких как интерпретатор Python, «каждый раз интерпретируют» кодовый код?

спасибо!

Answer 1

int number = 2; 

будет составлять одно и то же, как:

int number; number = 2; 

Вероятно, но не конечно. NB на многих языках декларация вообще не генерирует код.

или что

(int i = 0; i < 5; i++) 

будет такой же, как:

for (int i = 1; i <=5; i++) 

Конечно, нет! Разная семантика!

NB Это не соображение «эффективности».

компилятор JIT компилирует «во времени» к тому же самому себе каждый раз? У интерпретаторов, таких как интерпретатор Python, «интерпретируют» кодовый код точно так же каждый раз?

Теперь вы, кажется, задаете совершенно другой вопрос. Один и тот же исходный код всегда компилируется одинаково, по модулю JIT-эффектов и интерпретируется одинаково. Компьютеры детерминированы.

Answer 2

Это зависит от того, будут ли конкретные правила, которые последует за компилятором, произвести один и тот же вывод для двух разных входов.

Авторы компилятора не дают никаких гарантий в этом отношении. (Я не очень близко к эксперту, но я подозреваю, что проблема определения того, являются ли две программы одинаково идентичными, аналогична halting problem).

Answer 3

В целом - нет, поскольку компилятор, предоставивший эту гарантию, сможет скомпилировать любую программу, которая не останавливается в простой бесконечной петле (while(true);).

Это будет решением проблемы остановки, которая невозможна для полного изучения языка.

Answer 4

В общем, да, компиляторы попытаются испустить один и тот же объектный код для данного входа для тех же настроек компилятора. Различные флаги, особенно уровни оптимизации, изменят выход.

Компилятор создает внутреннее представление кода, предоставленного ему («промежуточное представление», ИК), как правило, как дерево (http://lambda.uta.edu/cse5317/notes/node23.html), который затем манипулирует, чтобы создать лучший код. Ваш пример

int number; 
number = 2; 

VS.

int number = 2; 

является хорошим один: два фрагмента кода будет производить разные регистратуры, но компилятор будет преобразовывать первый, более сложный, IR во вторую. Современные компиляторы могут делать гораздо более сложные преобразования, упрощая код таким образом, чтобы человек находил очень сложным, но он не может этого делать в каждом случае - вы всегда сможете найти две семантически эквивалентные программы, которые не компилируются такой же код.

Для получения более подробной информации читайте http://en.wikipedia.org/wiki/Principles_of_Compiler_Design. Это увлекательная тема, и стоит хорошо прочитать ее.