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Otimizações Aplicadas

Visão Geral

No desenvolvimento do Mini C Compiler to Calango, optou-se por não implementar uma fase de otimização sobre código intermediário, como TAC — Three-Address Code — ou SSA — Static Single Assignment.

Em vez disso, foram aplicadas otimizações estruturais de alto nível, atuando diretamente sobre a Tabela de Símbolos, a Árvore Sintática Abstrata — AST — e o processo de geração do código final em Calango.

Com as atualizações mais recentes, o compilador passou a contar também com uma etapa explícita de otimização sobre a AST antes da geração do código Calango. Essa etapa reduz expressões constantes, simplifica operações redundantes e remove declarações ou atribuições que não impactam o resultado final do programa.

Otimizações na Tabela de Símbolos

A Tabela de Símbolos foi projetada para manter uma estrutura simples e adequada ao escopo esperado da linguagem Mini C.

Tabela 01: Otimizações aplicadas na Tabela de Símbolos.

Otimização Impacto
Busca com escopo progressivo — interno → externo Permite resolver corretamente o sombreamento de variáveis sem aumentar desnecessariamente a complexidade da resolução de escopo.
Remoção imediata ao sair do escopo (sairEscopo) Remove da tabela os símbolos pertencentes ao bloco encerrado, reduzindo o uso de memória durante a compilação.
Campo usado para rastreamento de variáveis Permite identificar quais símbolos foram efetivamente utilizados, servindo como base para remoção de variáveis mortas.
Remoção de variáveis mortas (removerVariaveisMortas) Remove variáveis declaradas que não são utilizadas, evitando declarações desnecessárias no código Calango gerado.
Cópia segura de strings Evita problemas de corrupção de memória ao lidar com nomes de identificadores.
Implementação via lista encadeada Mantém a estrutura simples e suficiente para o tamanho esperado dos programas Mini C.

Autor(es): João Pedro, Pedro Silva.

Otimizações na AST

A AST representa a estrutura sintática do programa e é utilizada nas etapas finais do compilador. As otimizações nessa estrutura reduzem ruídos antes da geração do código Calango.

Tabela 02: Otimizações aplicadas na AST.

Otimização Impacto
Lista encadeada direta via prox Reduz a necessidade de nós intermediários de lista e simplifica a travessia sequencial da árvore.
Array fixo de filhos Mantém os filhos de cada nó em uma estrutura simples e previsível.
Uso de calloc na criação de nós Inicializa os campos com zero, reduzindo riscos de ponteiros inválidos ou contadores não inicializados.
Liberação recursiva com ast_libera Libera filhos e nós encadeados, reduzindo risco de vazamento de memória.
Otimização recursiva com otimizarAST Percorre a árvore antes da geração de código, aplicando otimizações diretamente nos nós da AST.
Constant Folding Resolve expressões constantes em tempo de compilação. Exemplo: (2 + 3) * 4 passa a ser 20.
Simplificação algébrica Remove operações redundantes, como x + 0, x - 0, x * 1, x / 1 e x * 0.
Simplificação lógica Reduz expressões booleanas redundantes, como true && x, false | | xex | | false.
Remoção de declarações e atribuições mortas Remove nós que não influenciam o resultado final do programa.

Autor(es): João Pedro, Pedro Silva.

Otimizações na Geração de Código

O gerador recebe a AST validada e otimizada, convertendo-a para código Calango.

Tabela 03: Otimizações aplicadas no pipeline de geração Calango.

Otimização Impacto
Geração a partir de AST otimizada (gerarASTOtimizada) Garante que o código Calango seja emitido após a redução e limpeza da AST.
Integração com o parser.y do gerador O fluxo principal passa a chamar gerarASTOtimizada, evitando que a otimização fique isolada ou sem efeito prático.
Parentesamento explícito em expressões Preserva a precedência das operações no código Calango gerado.
Escolha entre escreva e escreval Mantém a equivalência da saída de acordo com o uso de quebra de linha.
Conversão de for para enquanto Traduz estruturas for para uma forma compatível com o Calango.
Bloqueio da geração em caso de erro semântico Evita a emissão de código inválido quando há erros detectados anteriormente.
Indentação padronizada Mantém a legibilidade e a estrutura esperada no código gerado.

Autor(es): João Pedro, Pedro Silva.

Histórico de Versões

Versão Descrição Data Responsável
0.1 Criação da página para detalhamento das otimizações estruturais do compilador. 06/06/2026 Luiz Faria, João Pedro
0.2 Melhoria da etapa de otimização sobre a AST, incluindo constant folding, simplificação algébrica, simplificação lógica, remoção de variáveis mortas e integração dos testes de otimização ao fluxo do repositório. 19/06/2026 Pedro Silva