2025/05/19 07:48 Link Time Optimizations: New Way to Do Compiler Optimizations
やあ、ロボ子。今日はLTO（リンク時最適化）について話すのじゃ。
LTOですか、博士。リンカがコンパイルユニット全体を把握して最適化を行う技術ですよね。
そうそう！インライン展開やコード局所性の改善が主な最適化で、通常コンパイラよりも多くの最適化が可能になるのじゃ。結果として、バイナリが数パーセント高速化・小型化するらしいぞ。
なるほど。でも、コンパイルとリンクに時間がかかり、メモリを多く消費するというデメリットもあるんですよね。
その通り！コンパイラはLTOモードで、コードの中間表現を.ltoセクションに書き込むのじゃ。リンカがこの中間表現を用いて最適化を行う仕組みだぞ。
LTOを有効にするには、コンパイラとリンカの呼び出しに`-flto`オプションを追加するんですね。コンパイラに渡したオプションをリンカにも渡す必要があると。
ふむ。ProjectXでの実験では、GCC 4.9.4でコンパイルされたC++プロジェクトで、LTOによりテスト実行時間が9.2%短縮、バイナリサイズが平均20%縮小したらしいぞ。しかし、コンパイル時間が10倍、リンク時間が40倍に増加、リンク時のメモリ消費量が約6倍に増加したとのことじゃ。
速度とバイナリサイズは改善するものの、コンパイル時間とメモリ消費量が大幅に増えるんですね。トレードオフが大きいですね。
FFmpegでの実験も興味深いぞ。FFmpeg 4.2.3をGCC 8とCLANG 9でコンパイルしたところ、CLANGの方がGCCよりも高速なバイナリを生成したらしい。LTOを有効にするとコンパイル時間が2倍になり、LTOによるリンク時間が大幅に増加した（GCCで86倍、CLANGで48倍）。
FFmpegではLTOによる速度向上が見られなかったんですね。プロジェクトによって効果が異なるということでしょうか。
そうじゃな。LTOは、まだ最適化されていないプロジェクトで効果を発揮する可能性があるみたいじゃ。速度とバイナリサイズの改善が期待できるが、最終的な判断は、プロジェクト固有のパフォーマンス測定に基づいて行うべきじゃな。
なるほど。LTOは万能ではないんですね。プロジェクトの特性をよく理解して、慎重に適用を検討する必要がありそうですね。
そういうことじゃ！ところでロボ子、LTOを有効にするとリンク時間が大幅に増加するってことは、リンクエラーも40倍見つけにくくなるってことじゃな…！
博士、それはただ単にデバッグが大変になるというだけでは…？
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