1.12 SSA生成

遍历函数后，编译器会将抽象语法树转换为下一个重要的中间表示形态，称为SSA（Static Single Assignment，静态单赋值）。SSA被大多数现代的编译器（包括GCC和LLVM）使用，在Go 1.7中被正式引入并替换了之前的编译器后端，用于最终生成更有效的机器码。在SSA生成阶段，每个变量在声明之前都需要被定义，并且，每个变量只会被赋值一次。

例如，在上面的代码中，变量y被赋值了两次，不符合SSA的规则，很容易看出，y：=1这条语句是无效的。可以转化为如下形式：

通过SSA，很容易识别出y1是无效的代码并将其清除。

条件判断等多个分支的情况会稍微复杂一些，如下所示，假如我们将第一个x变为x_1，条件变量括号内的x变为x_2，那么f（x）中的x应该是x_1还是x_2呢？

为了解决以上问题，在SSA生成阶段需要引入额外的函数Φ接收x_1和x_2产生新的变量x_v，x_v的大小取决于代码运行的路径，如图1-8所示。

SSA生成阶段是编译器进行后续优化的保证，例如常量传播（Constant Propagation）、无效代码清除、消除冗余、强度降低（Strength Reduction）等^[4]。

大部分与SSA相关的代码位于ssa/文件夹中，但是将抽象语法树转换为SSA的逻辑位于gc/ssa.go文件中。在ssa/README.md文件中，有对SSA生成阶段比较详细的描述。

Go语言提供了强有力的工具查看SSA初始及其后续优化阶段生成的代码片段，可以通过在编译时指定GOSSAFUNC=main实现。

以上述代码为例，可以通过如下指令生成ssa.html文件。

通过浏览器打开ssa.html文件，将看到图1-9所示的许多代码片段，其中一些片段是隐藏的。这些是SSA的初始阶段、优化阶段、最终阶段的代码片段。

以如下最初生成SSA代码的初始（start）阶段为例，其中，bN代表不同的执行分支，例如b1、b2、b3。vN代表变量，每个变量只能被分配一次，变量后的Op操作代表不同的语义，与特定的机器无关。例如Addr代表取值操作，Const8代表常量，后接要操作的类型；Store代表赋值是与内存有关的操作。Go语言编译器采取了特殊的方式处理内存操作，例如v11中Store的第三个参数代表内存的状态，用于确定内存的依赖关系，从而避免编译器内存的重排。另外，v8的取值取决于判断语句是否为true，这就是之前介绍的函数Φ。

初始阶段结束后，编译器将根据生成的SSA进行一系列重写和优化。SSA最终的阶段叫作genssa，在上例的genssa阶段中，编译器清除了无效的代码及不会进入的if分支，并且将常量Op操作变为了amd64下特定的MOVBstoreconst操作。