Оптимизация вызовов процедур и функций

Существуют методы, позволяющие снизить затраты кода и времени выполнения на передачу параметров в процедуры и функции и повысить в результате эффек­тивность результирующей программы;

- передача параметров через регистры процессора;

- подстановка кода функции в вызывающий объектный код.

Метод передачи параметров через регистры процессора позволяет разместить все или часть параметров, передаваемых в процедуру или функцию, непосредствен­но в регистрах процессора, а не в стеке. Это позволяет ускорить обработку пара­метров функции, поскольку работа с регистрами процессора всегда выполняется быстрее, чем с ячейками оперативной памяти, где располагается стек. Если все параметры удается разместить в регистрах, то сокращается также и объем кода, поскольку исключаются все операции со стеком при размещении в нем параметров.

Этот метод имеет ряд недостатков. Во-первых, очевидно, он зависит от архитек­туры целевой вычислительной системы. Во-вторых, процедуры и функции, оптимизированные таким методом, не могут быть использованы в качестве процедур или функций библиотек подпрограмм, ни в каком виде. Это вызвано тем, что
методы передачи параметров через регистры процессора не стандартизованы
(в отличие от методов передачи параметров через стек) и зависят от реализации
компилятора. Наконец, этот метод не может быть использован, если где бы то ни
было в процедуре или функции требуется выполнить операций с адресами (указателями) на параметры.

Метод подстановки кода функции в вызывающий объектный код (так называемая inline-подстановка) основан на том, что объектный код функции непосредст­венно включается в вызывающий объектный код всякий раз в месте вызова функции.

Для разработчика исходной программы такая функция (называемая inline-функцией) ничем не отличается от любой другой функции, но для вызова ее в резуль­тирующей программе используется принципиально другой механизм. По сути, вызов функции в результирующем объектном коде вовсе не выполняется — про­сто все вычисления, производимые функцией, выполняются непосредственно в самом вызывающем коде в месте ее вызова.

Очевидно, что в общем случае такой метод оптимизации ведет не только к уве­личению скорости выполнения программы, но и к увеличению объема объектного кода. Скорость увеличивается за счет отказа от всех операций, связанных с вызовом функций, — это не только сама команда вызова, но и все действия, связанные с передачей параметров. Вычисления при этом идут непосредственно с фактическими параметрами функции. Объем кода растет, так как приходится всякий раз включать код функции в место ее вызова. Тем не менее если функция очень Проста и включает в себя лишь несколько машинных команд, то можно даже добиться сокращения кода результирующей программы, так как при включении кода самой функции в место ее вызова оттуда исключаются операции, связанные с передачей ей параметров.

Как правило, этот метод применим к очень простым функциям или процедурам, иначе объем результирующего кода может существенно возрасти. Кроме того, он применим только к функциям, вызываемым непосредственно по адресу, без при­менения косвенной адресации через таблицы RTTI.