编译器对内联函数的处理（C语言实现）
上一篇简单说了一下编译器的后端模块，这里给一个内联函数模块的代码。
编译器后端的实现，C语言
内联函数，是C/C++语言为了节约函数调用的开销，而设计的一个关键字。
把简单而常用的功能写成内联函数，编译器就会把该函数的代码在调用处展开，而不产生实际的函数调用。
一般情况下，内联函数的代码都比较少。
如果函数比较大，即使声明了内联，一般编译器也不会做内联。
上图是内联函数的optimizer结构，和它的函数指针。
它会遍历需要编译的所有函数，查找调用了某个内联函数的地方，并进行内联处理，具体在_optimize_inline2()函数里。
之前的文章提到过，编译器是把程序分成函数、基本块、三地址码三个层次。
编译器后端对代码的表示层级
要检查一个函数内的内联函数调用，也要按照这个层次来检查。
函数调用，是一条三地址码。
先检查每一个基本块，如果它含有函数调用，在划分基本块时就提前给它设置一个call_flag标志，以后就不必检查它的每条三地址码了。
没有call_flag的基本块，直接跳过。
如果因为内联函数而做过基本块的拆分的，需要把三地址码从原来的块移过来。
例如，
inline add(int a, int b) {return a + b;}
int main() {
int i = 1;
int j = 2;
int k = add(i, j); // 在这里展开内联函数
k += 1;
return 0;
}
我们并不关注内联函数add的内部怎么实现的（它有可能有多个基本块），只需要把它的所有基本块复制一份，然后放到j = 2和k += 1之间。
本来，j = 2和k += 1在同一个基本块内，添加上内联函数的代码之后，k += 1就要放在内联函数的最后一个基本块内，与j = 2不在同一基本块了。
386-391行，是处理这种情况的。
在移动三地址码之前，必须先把它从链表上取下来。在把它取下来之前，必须把链表指针l2移动到下一个位置，否则链表就乱了（383-384-387行）。
如果三地址码不是函数调用，它肯定不是内联函数的调用，继续。
如果是函数调用，被调函数是它的第一个源操作数（0号索引）。
被调函数符合以下几个条件时才可以内联：
1，它不能是函数指针的调用，必须是直接的函数调用。
因为函数指针的值可以被修改，这次调用的是这个函数，下次就可能是那个，所以肯定不能把它内联。
2，它必须是在源码里定义的函数，不能是只有个头文件声明的库函数。
库函数拿不到源码和三地址码，也就没法内联了。
如果在汇编层面内联，那要延后到机器码生成时才可以，在这里是没法内联的。
3，要声明了内联，并且不能含有可变参数。
可变参数的处理，与函数调用的内存布局密切相关。
一旦内联，可变参数要怎么处理？
不好处理，所以printf()这类的函数，不内联。
4，内联函数的代码量要少，这里以10个基本块作为上限，超过10个基本块的就不内联了。
三地址码的条数作为上限，要更精确一些。但之前没有统计这个数据，只统计了基本块的个数。
内联之后，这个基本块的call_flag就可以清零了。
bb_cur的地址同时作为输入参数和输出参数，输入当前基本块，返回（复制的）内联函数的最后一个基本块。
421行，调用_do_inline()，处理内联。
f是调用函数，f2是被调用的内联函数，c是调用内联函数的三地址码，ast是语法树的指针。
425-427，内联之后，这条调用代码就没作用了，释放内存。
bb2是处理内联之前的基本块，bb_cur（输入和输出参数）有可能被改变。
bb2的call_flag取决于它的其他三地址码，如果它还有无法内联的函数调用的话。
bb2的后续代码，将移动到bb_cur里。
所以如果bb2有return语句，ret_flag被设置，那么这个标志就传递给了bb_cur。
如果一个基本块含有return语句，那么return一定是这个基本块的最后一条语句（因为接下来函数就返回了）。
return肯定不是函数调用，所以如果内联函数调用与return语句在同一个基本块，那么在内联处理之后，return就会被转移到（复制的）内联函数的最后一个基本块。
230行，_copy_codes()，复制内联函数的代码，同时获取它的形参列表。
不一定每个形参都会使用。如果形参被使用了，那么它一定有AST节点，把这个节点存到数组argv里，每个形参存它第一次被使用时的AST节点。
要把实参赋值给形参，即生成一条赋值指令，放在内联函数展开位置的前面。
不能直接使用实参，因为实参和形参不是同一个局部变量。要防备程序员把代码写成这样：int add(int a, int b) { a += b; return a; }
这么写也是合乎语法的C代码。
但如果直接使用实参，内联之后实参的值就被形参a的+=运算给改变了，这显然是错误的内联。
所以，要先给形参生成赋值语句。如果后续实参确实不使用，在基本块的优化时再把它优化掉。
内联之后的代码，如下：
int i = 1, j = 2;
int a = i, b = j;
int k = a + b; k+= 1; return 0;
像i = 1; a = i; 这类代码，在生成DAG图时可以做优化：
检查i的父节点是不是=，如果是=，那么就让a = 1，而不是a = i。
这样代码就变成了i = 1和a = 1，并且之后的运算只使用a和b和k，不使用i和j，所以i = 1和j = 2这两条无效语句可以被优化掉。
搜索内联函数f2的局部变量，使用图的宽度优先搜索。变量是有作用域的，局部变量可以声明在函数的任何一个代码块里。
内联函数的局部变量，包括它的形参，都要添加成主调函数caller的局部变量。
复制的内联函数的基本块，都要添加到主调函数的展开位置。
基本块之间的前后关系，也要重新设置。
内联函数的最后一个基本块，在复制展开之后，也不再是（主调函数的）最后一个。
内联函数里的跳转指令，也要修改目的地址。
复制内联函数的_copy_codes()函数：
就是复制每一个基本块和里面的三地址码序列。
内联函数的return语句，要修改为对主调函数的、调用语句的、目的变量的、赋值语句。
复制完了基本块之后，基本块的关系和跳转的目的地，都要修正。
内联函数的处理，大概不到500行C代码，但是细节还是比较多了。
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