Question

考虑以下C程序：

void bar();
void baz();

void foo( int a ) {
    if ( a ) {
        bar();
    }
    else {
        baz();
    }
}

在我的基于x86-64的计算机上，GCC使用-O1优化级别生成的指令给出：

 0: sub    $0x8,%rsp
 4: test   %edi,%edi
 6: je     14 <foo+0x14>
 8: mov    $0x0,%eax
 d: callq  12 <foo+0x12> # relocation to bar
12: jmp    1e <foo+0x1e>
14: mov    $0x0,%eax
19: callq  1e <foo+0x1e> # relocation to baz
1e: add    $0x8,%rsp
22: retq

而添加-freorder-blocks优化参数（包含在-O2中）会将代码转换为：

 0: sub    $0x8,%rsp
 4: test   %edi,%edi
 6: jne    17 <foo+0x17>
 8: mov    $0x0,%eax
 d: callq  12 <foo+0x12> # relocation to baz
12: add    $0x8,%rsp
16: retq   
17: mov    $0x0,%eax
1c: callq  21 <foo+0x21> # relocation to bar
21: add    $0x8,%rsp
25: retq

主要是从跳跃等于到跳跃不等于的变化。我知道，直到奔腾4，条件前向分支上的静态分支预测被认为是处理器没有采用（似乎静态预测在其他英特尔处理器上变得随机），因此我想这个优化正在解决这个问题。

假设并且引用 jne 优化版本，这意味着 else 块实际上被认为比 更可能执行 if < / em>阻止程序流程。

但这究竟是什么意思？由于编译器对 foo 函数中的 a 值没有假设，因此这种可能性仅取决于程序员的文字（事实上谁可以使用{{1}而不是if ( !a )和反向函数调用）。

这是否意味着将 if 条件块视为例外情况（而不是正常的执行流程）应该被视为一种好的做法？

那是：

if ( a )

而不是：

if ( !cond ) { // exceptional code } else { // normal continuation }

（当然，人们可能更喜欢在相关块中使用return语句来限制缩进大小。）

Answer 1

我曾经在ARM（7,9）上进行过大量的性能优化操作。这是简单的C，愚蠢的编译器（SDT AFAIR）。保存一些CPU资源的方法之一是分析if分支并重写if条件，因此正常流不会破坏线性指令序列。这具有积极的影响，因为CPU预测阻止了更有效的使用，并且更有效的代码段内存缓存使用。

我认为在这里我们看到非常接近的优化。在第一个代码片段中，两个分支都导致正常序列被破坏（一个分支的行为6，另一个分行为12）。在第二个片段中，一个分支指令被排序到retq，而其他分支序列具有单个跳转（不比第一个片段中的更差）。请注意2 retq条说明。

因为我可以看到这不是je或jne的问题，而是块重新排序的问题所以分支是线性指令序列，其中一个输入没有任何jump和完全预测块功率已保存。

关于“为什么GCC更喜欢一个分支而不是另一个分支”......我在文档中看到这可能是静态分支预测的结果（基于翻译单元内的调用？）。无论如何，我建议与__builtin_expect一起玩，以获得更详细的答案。

静态分支预测/ GCC优化

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