Question

我正在处理RAM严重受限的旧版Ada项目。

为了节省更多功能的内存，我想分析所有记录定义，以便：

检测漏洞（即浪费了个字节）
提出一条记录声明顺序（或表示形式），以最大程度地减少内存占用（使用某些应类似于Knapsack problem的算法）

请注意，我尚未（尚未）保存任何丢失的位（此处不需要pragma pack，也不需要用于严格连续记录的rep。子句在this question中）。现在只有字节。

简化的示例（现实世界中的记录要复杂得多，可能会有判别式，标记类型）：

type My_Record is record
    field1 : Foo; -- enum with 3 values
    field2 : Bar; -- some other record
    field3 : Float; -- 32 bits
    field4 : Flex;-- enum with 12 values
end record;

其-gnatR2s输出看起来像（32位世界）：

for My_Record'Alignment use 4;
for My_Record use record
    field1 at 0  use 0.. 7;
    field2 at 4  use 0..47;  -- 3 bytes lost from field 1
    field3 at 12 use 0..31;  -- 2 bytes lost from field 2
    field4 at 16 use 0.. 7;  -- another 3 bytes lost
end record;

我想做什么（优化内存使用记录）：

-- rewrite record, not the preferred way since record writing order may have some human readable context purpose
type My_Record is record
    field2 : Bar;  -- 2 unused bytes
    field1 : Foo;  -- 1 byte left
    field4 : Flex; -- 0 byte left
    field3 : Float; -- 4 bytes used
    -- 0 wasted bytes
end record;

或：

-- preferred way : keep record declaration, but force rep. clause
type My_Record is record
    field1 : Foo;
    field2 : Bar;
    field3 : Float;
    field4 : Flex;
end record;
-- optimization is here
for My_Record'alignment use 4;
for My_Record use record
    field2 at 0  use 0..47;
    field1 at 6  use 0.. 7; -- exploit the Bar unused bytes
    field4 at 7  use 0.. 7; -- exploit the Bar unused bytes
    field3 at 8  use 0..31;
end record;

（对示例中的任何错误表示歉意，希望您能理解这一点）

我该怎么做？

ASIS（但是我的技能是0％，我什至不确定它能完成我想要的事情）
libadalang（如何在不编译单位的情况下获取rep。子句？）
只需在所有编译单元上使用-gnatR2s并在python中编写一个.rep解析器
有一个隐藏的编译选项，实用程序或现有的GNAT工具可能会有所帮助（例如pragma component_alignment或pragma optimize_alignment，但我不能说他们是否解决了此问题，因为它影响 alignment ，但不一定 alignment + ordering ）

对于repl子句的上下文，Ada参考手册和GNAT的细微差别，请阅读this link

Answer 1

我认为您已经陈述了所有选项：使用您提到的特定于实现的编译指示，手动优化和/或编写自定义优化器来分析表示子句，并使用一些（可调）成本函数对它们进行权衡，该函数可交换空间，访问时间等等。就时间和精力而言，编写自定义优化器无疑是最昂贵的。我不知道其他任何“隐藏”选项（如果它们是隐藏的，则可能是有原因的。）

我将首先制定空间预算（如果可能的话），然后分析每种记录类型具有多少填充字节，以便更好地了解它们的分布方式并估算可能的最大字节数量。可以通过删除 all 填充字节来恢复（请注意，实例数量：一个小型实例被大量实例化可能比大型实例（仅实例化一次）对内存占用量的影响更大）。只有到那时，我才能确定减少填充字节的策略：对所有类型或仅对某些类型使用编译指示，手动优化某些记录，或者得出结论，您确实需要自定义优化器。当然，时间和成本在这里很重要。如果工作必须在明天之前完成，我不建议进行广泛的分析。

为进行分析，我只分析-gnatR2的输出。据我所知（但您可能要检查一下），libadalang专注于源代码（可能未声明显式表示子句）。关于ASIS，我认为它可能会起作用，但是我怀疑是否值得这样做。使用某些脚本语言解析-gnatR2的输出可能会更省时。

Ada记录：检测丢失的字节，建议优化

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