Какие существуют способы оптимизации работы циклов в высокопроизводительных системах?

Некоторые способы оптимизации работы циклов в высокопроизводительных системах:

• Слияние или комбинирование. en.wikipedia.org Объединяют тела двух соседних циклов, которые будут повторяться одинаковое количество раз. en.wikipedia.org Важно, чтобы они не ссылались на данные друг друга. en.wikipedia.org
• Взаимозаменяемость или перестановка. en.wikipedia.org Внутренние циклы заменяют внешними. en.wikipedia.org Такое преобразование может улучшить локальность ссылок в зависимости от структуры массива. en.wikipedia.org
• Инверсия. en.wikipedia.org Стандартный цикл while заменяют на цикл do/while, заключённый в условие if. en.wikipedia.org Это уменьшает количество переходов на два для случаев, когда цикл выполняется. en.wikipedia.org
• Движение кода, не зависящее от цикла. en.wikipedia.org Вычисления из цикла перемещают за его пределы. en.wikipedia.org Значение вычисляют только один раз перед началом цикла, если оно будет одинаковым для каждой итерации. en.wikipedia.org
• Распараллеливание. en.wikipedia.org Циклы реструктурируют для эффективной работы в многопроцессорных системах. en.wikipedia.org Это может быть сделано автоматически компиляторами или вручную (вставка параллельных директив, например OpenMP). en.wikipedia.org
• Планирование. en.wikipedia.org Цикл разделяют на несколько частей, которые могут выполняться одновременно на нескольких процессорах. en.wikipedia.org
• Искажение. en.wikipedia.org Метод применяют к вложенному циклу, выполняющему итерацию по многомерному массиву. en.wikipedia.org Изменяют порядок доступа к массиву так, что зависимости возникают только между итерациями внешнего цикла. en.wikipedia.org
• Программная конвейеризация. en.wikipedia.org dit.isuct.ru Итерации цикла выполняют неупорядоченно, чтобы скрыть задержки функциональных блоков процессора. en.wikipedia.org
• Разделение или отслаивание. en.wikipedia.org Цикл упрощают или устраняют зависимости путём разбиения его на несколько циклов, которые имеют одинаковые тела, но повторяют разные части диапазона индексов. en.wikipedia.org
• Разбиение на листы или блокирование. en.wikipedia.org Цикл реорганизуют для перебора блоков данных такого размера, чтобы они помещались в кэш. en.wikipedia.org
• Векторизация. en.wikipedia.org Пытаются выполнить как можно больше итераций цикла одновременно в SIMD-системе. en.wikipedia.org
• Развёртывание. en.wikipedia.org dzen.ru Тело цикла многократно дублируют, чтобы уменьшить количество проверок состояния цикла и количество переходов. en.wikipedia.org
• Отмена переключения. en.wikipedia.org Условное выражение перемещают из цикла вовне, дублируя тело цикла и помещая его версию внутри каждого из предложений if и else условия. en.wikipedia.org