平成27年度 秋期 午前 問19

✓ これが正解ウ定数が格納される変数を追跡し，途中で値が変更されないことが確認できれば，その変数を定数で置き換える。

解説

値が変わらない変数を定数に置き換える工夫です。

コンパイラの最適化には、実行を速くする向きと、出来上がるプログラムを小さくする向きがあります。この二つはしばしば反対を向くので、設問がどちらを求めているかを先に確かめるのが要点です。ここでは実行時間を短くする方法が問われています。正解にあたる工夫は、ある変数に入る値が最後まで変わらないと確かめられたとき、その変数を値そのものに置き換えるというものです。置き換えられれば、実行のたびに変数の中身を読みに行く手間が消えます。さらに、その値を使った計算がその場で片づく場合は、翻訳の段階で答えを出してしまい、実行時には何も残らないこともあります。実行時にやることが減る、という一点で効いているわけです。残りの三つの記述は、実行時にやることが増えるか、少なくとも減りません。判断に迷ったら、書き換えた後で CPU が実際に行う仕事が増えるか減るかを数えてみると、向きがはっきりします。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア繰返し回数が多いループは，繰返し回数がよ…：繰返しを入れ子に分け直しても、回る総数はもとのままです。外側の繰返しを管理する手間が加わる分だけ、実行にかかる時間はむしろ延びます。
• イ算術式の中で，加算でも乗算でも同じ結果が…：多くの CPU では、足す演算のほうが掛ける演算より速く終わります。実際に行われている書き換えは逆向きで、掛ける形を足す形や桁をずらす形へ直します。
• エプログラム中の 2 か所以上で同じ処理を…：同じ処理をひとまとめにして呼び出す作りは、出来上がるプログラムを小さくする工夫です。呼び出すときと戻るときの手間が加わるので、速さの面ではむしろ不利になります。