फ्लो ग्राफ में लूप्स (Loops in Flow Graphs) क्या होते हैं?

Compiler Design में Flow Graphs एक प्रोग्राम के कंट्रोल फ्लो को दर्शाते हैं। जब कोई **Control Flow Path** खुद को दोहराता है, तो इसे **Loop (लूप)** कहा जाता है। लूप्स का विश्लेषण **Loop Optimization, Dead Code Elimination, और Strength Reduction** के लिए किया जाता है।

फ्लो ग्राफ में लूप्स की पहचान

फ्लो ग्राफ में लूप्स को पहचानने के लिए निम्नलिखित शर्तें होती हैं:

• लूप में एक **Header Node (लूप की एंट्री पॉइंट)** होता है।
• लूप में कम से कम एक ऐसा **Back Edge** (पीछे जाने वाला एज) होता है, जो लूप हेडर पर वापस जाता है।

Example:

मान लीजिए, हमारे पास निम्नलिखित कोड है:

while (x < 10) {
    x = x + 1;
}

इसका **Flow Graph**:

  [Start] 
     ↓
  (Condition) → [Exit]
     ↑
     |   
   (Body)

फ्लो ग्राफ में लूप्स के प्रकार

1. Natural Loops (नेचुरल लूप्स)

ऐसे लूप्स जिनमें केवल एक एंट्री पॉइंट (Header Node) होता है।

2. Reducible Loops (रिड्यूसिबल लूप्स)

ऐसे लूप्स जिन्हें **Back Edge Removal** से एक सीक्वेंशियल कोड में बदला जा सकता है।

3. Irreducible Loops (इर्रिड्यूसिबल लूप्स)

ऐसे लूप्स जिनमें **Multiple Entry Points** होते हैं और जिन्हें सरल लूप में परिवर्तित नहीं किया जा सकता।

Loop Optimization Techniques

तकनीक	विवरण
Loop Invariant Code Motion	लूप में ऐसी स्टेटमेंट्स को लूप के बाहर निकालना, जो बार-बार निष्पादित होती हैं।
Loop Unrolling	लूप को कई बार चलाने के बजाय उसकी पुनरावृत्ति को कम करना।
Strength Reduction	महंगे ऑपरेशंस (Multiplication, Division) को आसान ऑपरेशंस (Addition, Bit Shift) में बदलना।
Induction Variable Simplification	लूप में प्रयुक्त वेरिएबल्स को सरल बनाना।

निष्कर्ष

Flow Graphs में Loops का विश्लेषण **Loop Optimization, Code Efficiency** और **Execution Speed** बढ़ाने के लिए किया जाता है। लूप्स को **Back Edge Detection** और **Entry Point Analysis** से पहचाना जाता है।