CFG（控制流图）
Control Flow Graph（控制流图） 是编译器和 JIT 对程序控制流进行分析与优化的核心数据结构。
基本概念
CFG 是一个有向图：
- 节点（Node）= 基本块（Basic Block）：顺序执行、无分支的指令序列，只有一个入口和一个出口
- 边（Edge）：表示可能的控制转移（条件跳转、无条件跳转、异常路径等）
┌──────────┐
│ Entry │
└────┬─────┘
│
┌────▼─────┐
│ Block A │ ← 基本块：连续无跳转指令
│ i = 0 │
│ i < 10? │
└──┬────┬──┘
│yes │no
┌────▼──┐ └──►┌──────────┐
│Block B│ │ Exit │
│ i++ │ └──────────┘
└────┬──┘
│
└──────────► Block A （回边 Back Edge）
回边（Back Edge）标志着循环的存在，是 JIT 循环优化的关键识别点。
在 JVM/JIT 中的作用
JIT 编译器（C1 / C2）在将字节码编译为机器码之前，会先构建 CFG，再在其上执行多轮优化：
字节码
│
▼ 构建 CFG（基本块划分）
CFG
│
├─ 支配树分析（Dominator Tree）
├─ 活跃变量分析（Liveness Analysis）
├─ 循环识别（Loop Detection）
│
▼ 优化 Pass
├─ 死代码消除（Dead Code Elimination）
├─ 公共子表达式消除（CSE）
├─ 循环不变量外提（Loop Invariant Code Motion）
├─ 内联展开（Inlining）
└─ 逃逸分析（Escape Analysis）
│
▼ 寄存器分配 → 机器码
基本块划分规则
编译器按以下规则切割指令序列为基本块：
- 函数/方法入口是新块的起点
- 跳转指令（
goto、if、tableswitch等）的目标是新块起点 - 跳转指令之后的下一条指令是新块起点
- 异常处理器（
catch块）的起点是新块起点
支配关系（Dominance）
若从 Entry 到达节点 B 的每条路径都经过节点 A，则称 A 支配 B（A dom B）。
支配树用于：
- SSA 构造（静态单赋值形式，JIT 内部表示）
- 循环检测（回边 = 从 B 到其支配者 A 的边）
- 代码外提（将循环不变量提到循环支配节点之前）
与 javac 的关系
javac 编译器自身也在语义分析阶段构建 CFG，用于：
| 用途 | 说明 |
|---|---|
| 明确赋值分析 | 确认变量在使用前已被赋值（Definite Assignment） |
| 可达性分析 | 检测不可达代码（unreachable code） |
| 异常检查 | 验证 checked exception 是否被捕获或声明 |
调试与可视化
打印 C2 IR（Ideal Graph）：
# 需要 debug 版 JVM 或 fastdebug 构建
java -XX:+PrintIdealGraph -XX:PrintIdealGraphLevel=1 MainClassGraal 编译器可视化（推荐，生产 JDK 可用）：
# 使用 GraalVM 的 Ideal Graph Visualizer
java -Dgraal.Dump=:1 -Dgraal.PrintGraph=Network MainClass