Derleyiciler, yazdığımız kodu daha verimli hale getirmek için bazen inanılmaz derecede akıllı optimizasyonlar uygulayabilir. Yazar, basit bir sayı toplama fonksiyonu örneği üzerinden GCC ve Clang derleyicilerinin farklı yaklaşımlarını inceliyor. GCC, başlangıçta bazı kontroller yaptıktan sonra, döngüyü iki sayıyı aynı anda toplayacak şekilde optimize ediyor. Yani x ve x+1 yerine x*2+1 ekleyerek döngü içinde daha az adımda ilerliyor. Hatta -O3 optimizasyon seviyesinde, GCC döngüyü vektörleştirerek paralel toplama işlemleriyle performansı daha da artırıyor.
Ancak Clang'in yaklaşımı çok daha şaşırtıcı. Aynı kodu Clang ile derlediğinizde, derleyici döngüyü tamamen ortadan kaldırıyor. Clang, sayıların toplamı için kapalı form çözümü olan v * (v - 1) / 2 formülünü doğrudan uygulayarak, O(n) karmaşıklığındaki bir algoritmayı O(1) karmaşıklığına dönüştürüyor. Bu, derleyicinin matematiksel bir özdeşliği tanıyıp kodu temelden değiştirebildiğini gösteren çarpıcı bir örnek. Yazar, yirmi yılı aşkın süredir derleyicilerle çalışmasına rağmen, bu tür zekice optimizasyonların kendisini hala şaşırtıp mutlu ettiğini belirtiyor.
Bu örnek, modern derleyicilerin sadece kodu makine diline çevirmekle kalmayıp, aynı zamanda algoritmik iyileştirmeler yaparak yazılımların performansını nasıl kökten değiştirebildiğini gözler önüne seriyor. Derleyicilerin bu yetenekleri, yazılımcılar için hem ilham verici hem de kod yazarken daha derinlemesine düşünmeye teşvik edici bir nitelik taşıyor.
Derleyiciler, yazdığımız kodun altında yatan matematiksel prensipleri anlayarak algoritmaların karmaşıklığını kökten değiştirebilen şaşırtıcı optimizasyonlar yapabilir.