[c언어] 코드 최적화를 위한 C 언어 플랫폼 종속적인 최적화 기술

26 Dec 2023

c언어

C 언어는 플랫폼에 종속되는 특성이 있어, 다양한 플랫폼에서 실행되는 프로그램의 성능을 최적화하는 것이 중요합니다. 이에 대해 C 언어를 사용하여 효과적으로 최적화하는 기술을 알아보겠습니다.

1. 컴파일러 최적화

C 언어에서 가장 기본적으로 사용되는 최적화 기술은 컴파일러 최적화입니다. 컴파일러는 코드를 기계어로 변환할 때 성능을 향상시키기 위해 다양한 최적화 기법을 적용합니다. 예를 들어, 불필요한 연산을 제거하거나 루프를 효율적으로 변환하는 등의 최적화를 수행합니다.

// 예시: 컴파일러 최적화
#include <stdio.h>
int main() {
   int a = 2, b = 3, c;
   c = a + b; // 컴파일러가 필요 없는 중간 변수를 제거할 수 있는 최적화 수행
   printf("%d\n", c);
   return 0;
}

2. 플랫폼 특화 최적화

각 플랫폼은 자체적인 아키텍처와 특성을 가지고 있으며, 이를 고려한 플랫폼 특화 최적화가 필요합니다. 예를 들어, Intel 및 AMD 프로세서에서의 SIMD(Single Instruction, Multiple Data)를 사용하거나 메모리 액세스 패턴을 고려하여 최적화하는 등의 작업이 필요합니다.

// 예시: 플랫폼 특화 최적화
#include <stdio.h>
#ifdef __AVX2__ // AVX2 명령어 세트를 지원하는 경우에만 해당 최적화 수행
#include <immintrin.h>
#endif
void vector_add(float *c, const float *a, const float *b, int n) {
   #ifdef __AVX2__
   // AVX2 명령어를 사용한 SIMD 최적화
   for (int i = 0; i < n; i += 8) {
      __m256 av = _mm256_loadu_ps(&a[i]);
      __m256 bv = _mm256_loadu_ps(&b[i]);
      __m256 cv = _mm256_add_ps(av, bv);
      _mm256_storeu_ps(&c[i], cv);
   }
   #else
   for (int i = 0; i < n; ++i) {
      c[i] = a[i] + b[i];
   }
   #endif
}

int main() {
   float a[8] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
   float b[8] = {8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1};
   float c[8];
   vector_add(c, a, b, 8);
   for (int i = 0; i < 8; ++i) {
      printf("%f ", c[i]);
   }
   return 0;
}

3. 런타임 최적화

일부 플랫폼은 런타임 최적화를 제공하여 프로그램을 실행 중에 동적으로 최적화할 수 있습니다. 예를 들어, Just-In-Time(JIT) 컴파일러를 사용하여 프로파일링 정보를 기반으로 코드를 최적화하는 등의 기술이 있습니다.

최적화 기법을 효과적으로 적용하여 C 언어로 작성된 프로그램의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

참조: