Loop-invariant Code Motion

释义 Definition

循环不变代码外提（LICM）：一种编译器优化，把在循环中每次迭代结果都不会改变的计算，从循环体中“搬”到循环外（通常搬到循环的前置块 preheader），以减少重复计算、提升性能。
（在某些情况下也可能做“下沉”到循环后，但最常见是外提/提升 hoisting。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈluːp ɪnˈvɛəriənt koʊd ˈmoʊʃən/

例句 Examples

Loop-invariant code motion can speed up programs by removing redundant work inside loops.
循环不变代码外提可以通过移除循环内部的重复计算来加速程序。

After proving the expression is loop-invariant and has no side effects, the optimizer hoists it to the loop preheader.
在证明该表达式对循环不变且没有副作用之后，优化器会把它外提到循环的前置块。

词源与背景 Etymology

该术语由三部分组成：loop（循环）+ invariant（不变的）+ code motion（代码移动）。字面意思就是“把循环中不变的代码移动到别处”。它源自编译原理与优化领域对“把计算从热点路径移走”的经典思想：只要计算结果在循环内不会变化，并且移动不会改变程序可观察行为（例如副作用、异常、内存别名影响等），就可以安全外提以减少执行次数。

相关词 Related Words

• Optimization
• Compiler
• Loop
• Invariant
• Hoisting
• Preheader
• SSA
• Control-flow Graph
• Common Subexpression Elimination
• Dead Code Elimination

文献与作品 Literary / Notable Works

• Compilers: Principles, Techniques, and Tools（Aho, Lam, Sethi, Ullman，“龙书”）——在循环优化/代码移动相关章节讨论该类优化思想。
• Engineering a Compiler（Cooper & Torczon）——在优化器实现中介绍循环不变计算的识别与外提。
• Advanced Compiler Design and Implementation（Steven Muchnick）——较系统地覆盖代码移动、别名分析与循环优化。
• Modern Compiler Implementation 系列（Andrew W. Appel）——在中间表示与优化章节中涉及相关技术与变体。