컴파일러 최적화는 어떻게 Switch 문 속도를 높이는가?

Switch 문 속도를 위한 컴파일러 최적화

Switch 문은 실행 속도 측면에서 if-else-if 문보다 성능이 뛰어납니다. 이는 주로 컴파일러 최적화 때문입니다.

컴파일러 최적화 기술

컴파일러에서 사용하는 핵심 최적화 기술은 점프 테이블 생성입니다. 해당하는 경우 컴파일러는 각 케이스 값을 해당 코드 블록에 매핑하는 점프 테이블을 생성합니다.

최적화 작동 방식

• 컴파일러는 스위치 문을 식별합니다. 적은 수의 케이스 값을 가지고 있습니다.
• 각 인덱스가 케이스에 해당하는 점프 테이블을 생성합니다.
• 점프 테이블의 각 항목에는 해당 케이스에 대한 코드 블록의 주소가 포함됩니다.
• switch 문이 실행되면 컴파일러는 점프에 지정된 주소로 직접 분기합니다. 선택한 케이스 값에 대한 테이블입니다.

성능 장점

순차 if-else-if 체인과 비교하여 이 점프 테이블 접근 방식은 여러 가지 장점을 제공합니다.

• 분기 오버헤드 감소: 각 점프 테이블 항목은 직접 주소를 제공합니다. 대상 코드 블록에 추가하여 순차적인 if-else 평가가 필요하지 않습니다.
• 향상된 캐시 집약성: 점프 테이블은 컴팩트하고 캐시 친화적인 방식으로 저장되어 메모리 액세스 시간이 줄어듭니다.

추가 고려 사항

• 해시 테이블: 문자열의 대형 스위치용 , 컴파일러는 점프 테이블 대신 해시 테이블을 사용할 수 있습니다. 이는 점근적 런타임 개선으로 키 조회 프로세스를 최적화합니다.
• 문자열 리터럴: 스위치 문에 사용되는 제한된 수의 문자열에도 최적화가 적용되는 경우가 많습니다.

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