Lua 编译器是否优化局部变量？

Question

当前的 Lua 编译器是否足够聪明，可以优化掉为清晰起见而使用的局部变量？

local top = x - y
local bottom = x + y
someCall(top, bottom)

还是手动内联运行更快？

someCall(x - y, x + y)

Answer 1

由于 Lua 经常将源代码编译成字节码，它被设计成一个快速的单遍编译器。它确实做了一些常量折叠，但除此之外没有太多优化。您通常可以通过执行 luac -l -l -p file.lua 并查看生成的（反汇编的）字节码来检查编译器做了什么。

在你的情况下 Lua 代码

function a( x, y )
  local top = x - y
  local bottom = x + y
  someCall(top, bottom)
end

function b( x, y )
  someCall(x - y, x + y)
end

当运行到 luac5.3 -l -l -p file.lua 时，结果为以下字节码列表（跳过一些不相关的部分）：

function <file.lua:1,5> (7 instructions at 0xcd7d30)
2 params, 7 slots, 1 upvalue, 4 locals, 1 constant, 0 functions
    1   [2] SUB         2 0 1
    2   [3] ADD         3 0 1
    3   [4] GETTABUP    4 0 -1  ; _ENV "someCall"
    4   [4] MOVE        5 2
    5   [4] MOVE        6 3
    6   [4] CALL        4 3 1
    7   [5] RETURN      0 1
constants (1) for 0xcd7d30:
    1   "someCall"
locals (4) for 0xcd7d30:
    0   x   1   8
    1   y   1   8
    2   top 2   8
    3   bottom  3   8
upvalues (1) for 0xcd7d30:
    0   _ENV    0   0

function <file.lua:7,9> (5 instructions at 0xcd7f10)
2 params, 5 slots, 1 upvalue, 2 locals, 1 constant, 0 functions
    1   [8] GETTABUP    2 0 -1  ; _ENV "someCall"
    2   [8] SUB         3 0 1
    3   [8] ADD         4 0 1
    4   [8] CALL        2 3 1
    5   [9] RETURN      0 1
constants (1) for 0xcd7f10:
    1   "someCall"
locals (2) for 0xcd7f10:
    0   x   1   6
    1   y   1   6
upvalues (1) for 0xcd7f10:
    0   _ENV    0   0

如您所见，第一个变体（a 函数）有两个额外的 MOVE 指令和两个额外的局部变量。

如果您对操作码的详细信息感兴趣，可以查看 lopcodes.h 中 OpCode 枚举的注释。例如。 OP_ADD 的操作码格式为：

OP_ADD,/*       A B C   R(A) := RK(B) + RK(C)                           */

所以上面的 2 [3] ADD 3 0 1 从寄存器 0 和 1 中获取值（在这种情况下是本地 x 和 y），将它们相加，并将结果存储在register 3，是这个函数中的第二个操作码，对应的源码在第3行。

Lua 编译器是否优化局部变量？

Does the Lua compiler optimize local vars?

lua

compiler-optimization