Loop Optimization

Definition / 定义

循环优化：编译器或程序员针对代码中的循环结构进行改写或调整，以减少运行时间、降低内存访问、提升缓存命中率或并行度的技术总称。常见做法包括循环展开、循环合并/分裂、循环交换、强度削弱、循环不变式外提、向量化等。

Pronunciation / 发音

/luːp ˌɑːptɪməˈzeɪʃən/ (AmE)
/luːp ˌɒptɪmaɪˈzeɪʃən/ (BrE)

Examples / 例句

Loop optimization can make a program run faster.
循环优化可以让程序运行得更快。

The compiler applied loop optimization—such as unrolling and invariant code motion—to reduce branch overhead and improve cache performance in the inner loop.
编译器应用了循环优化（如循环展开与循环不变式外提），以减少分支开销并提升内层循环的缓存性能。

Etymology / 词源

loop 原指“圈、环、套索”，词源可追溯到古英语/日耳曼语系中与“弯曲成圈”相关的词形；在计算机领域引申为“反复执行的一段程序结构”。optimization 来自 optimize，其根源与拉丁语 optimus（“最好的”）相关，表示“使之达到更优”。合起来即“让循环执行得更优”。

Related Words / 相关词

• Unrolling
• Vectorization
• Inlining
• Hoisting
• Strength Reduction
• Induction Variable
• Data Locality
• Cache
• Compiler
• Optimization

Literary Works / 文学作品

• Compilers: Principles, Techniques, and Tools（《编译原理》，“龙书”）中讨论了循环相关的经典优化思路与数据流分析基础。
• Advanced Compiler Design and Implementation（Steven Muchnick）对循环变换、依赖分析与优化策略有系统阐述。
• Engineering a Compiler（Cooper & Torczon）以工程实践视角讲解包括循环优化在内的多种编译器优化实现。
• Optimizing Compilers for Modern Architectures: A Dependence-based Approach（Kennedy & Allen）重点覆盖循环依赖与面向现代架构的循环优化方法。