जीसीसी क्यों structs अनुकूलित नहीं करता है?

Question

सिस्टम मांग करते हैं कि कुछ प्राइमेटिव्स को स्मृति के भीतर कुछ बिंदुओं के साथ गठबंधन किया जाए (बाइट्स में इन्ट्स जो 4 के गुणक हैं, बाइट्स के शॉर्ट्स जो 2 के गुणक हैं)। बेशक, इन्हें पैडिंग में कम से कम जगह बर्बाद करने के लिए अनुकूलित किया जा सकता है।

मेरा सवाल यह है कि जीसीसी स्वचालित रूप से ऐसा क्यों नहीं करता है? क्या अधिक स्पष्ट ह्युरिस्टिक (सबसे बड़ी आकार की आवश्यकता से ऑर्डर वेरिएबल्स को कम से कम) कुछ तरीकों से कमी है? क्या कुछ कोड अपने structs के भौतिक क्रम पर निर्भर है (क्या यह एक अच्छा विचार है)?

मैं केवल इसलिए पूछ रहा हूं क्योंकि जीसीसी कई तरीकों से सुपर अनुकूलित है लेकिन इस में नहीं, और मैं सोच रहा हूं कि कुछ अपेक्षाकृत शांत स्पष्टीकरण होना चाहिए (जिसके लिए मैं अनजान हूं)।

Answer 1

जीसीसी एक संरचना के तत्वों को पुन: व्यवस्थित नहीं करता है, क्योंकि यह सी मानक का उल्लंघन करेगा। C99 मानक राज्यों की धारा 6.7.2.1:

एक संरचना वस्तु के भीतर, गैर बिट फ़ील्ड के सदस्यों और इकाइयों जिसमें फाई elds बिट रहते पतों कि वे किस क्रम में घोषित किया गया है में वृद्धि की है ।

Answer 2

स्ट्रक्चर अक्सर बाइनरी फ़ाइल स्वरूपों और नेटवर्क प्रोटोकॉल के पैकिंग क्रम के प्रतिनिधित्व के रूप में उपयोग किए जाते हैं। अगर ऐसा किया जाता तो यह टूट जाएगा। इसके अलावा, विभिन्न कंपाइलर्स चीजों को अलग-अलग अनुकूलित करेंगे और कोड दोनों को एक साथ जोड़ना असंभव होगा। यह बस व्यवहार्य नहीं है।

Answer 3

सी कंपाइलर्स स्वचालित रूप से structs पैक नहीं करते हैं क्योंकि आपके द्वारा उल्लिखित संरेखण के मुद्दों के ठीक है। शब्द सीमाओं पर नहीं पहुंचता है (अधिकांश सीपीयू पर 32-बिट) x86 पर भारी जुर्माना लेता है और आरआईएससी आर्किटेक्चर पर घातक जाल का कारण बनता है।

Answer 4

जीसीसी हमारे स्रोत कोड से मशीन कोड बनाने में सबसे अधिक स्मार्ट है; हालांकि, अगर हम अपने structs को फिर से व्यवस्थित करने में हमारे से चालाक थे, तो मैं कंपकंपी करता हूं, क्योंकि यह डेटा है उदा। एक फाइल में लिखा जा सकता है। एक स्ट्रक्चर जो 4 वर्णों से शुरू होता है और उसके बाद 4 बाइट इंटीजर बेकार होगा यदि किसी अन्य सिस्टम पर पढ़ा जाए जहां जीसीसी ने फैसला किया कि उसे संरचना सदस्यों को फिर से व्यवस्थित करना चाहिए।

Answer 5

जीसीसी एसवीएन में एक संरचना पुनर्गठन अनुकूलन (-फापा-स्ट्रक्चर-रीर्ग) है, लेकिन इसके लिए पूरे कार्यक्रम विश्लेषण की आवश्यकता है और इस समय बहुत शक्तिशाली नहीं है।

Answer 6

यह नहीं कह रहा कि यह एक अच्छा विचार है, लेकिन आप निश्चित रूप से कोड लिख सकते हैं जो संरचना के सदस्यों के आदेश पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक हैक के रूप में, अक्सर लोग एक निश्चित क्षेत्र के प्रकार के रूप में एक संरचना के लिए एक सूचक को डालते हैं, जिसके अंदर वे पहुंच चाहते हैं, फिर वहां पहुंचने के लिए पॉइंटर अंकगणित का उपयोग करें। मेरे लिए यह एक बहुत ही खतरनाक विचार है, लेकिन मैंने इसे देखा है, खासकर सी ++ में एक चर को मजबूर करने के लिए जिसे सार्वजनिक रूप से सुलभ घोषित किया गया है जब यह किसी तृतीय पक्ष लाइब्रेरी से कक्षा में है और सार्वजनिक रूप से encapsulated नहीं है। सदस्यों को पुन: व्यवस्थित करना पूरी तरह से तोड़ देगा।

Answer 7

आप नवीनतम जीसीसी ट्रंक या स्ट्रक्चर-रीर्ग-शाखा जो सक्रिय विकास में हैं, को आजमा सकते हैं।

https://gcc.gnu.org/wiki/cauldron2015?action=AttachFile&do=view&target=Olga+Golovanevsky_+Memory+Layout+Optimizations+of+Structures+and+Objects.pdf