Question

for(int i = 0; i < my_function(MY_CONSTANT); ++i){
    //code using i
}

在这个例子中，每次迭代都会评估my_function(MY_CONSTANT)，还是会自动存储？这取决于使用的优化标志吗？

Answer 1

每次调用函数就好像一样。

但是，如果编译器每次都能证明函数结果是相同的，那么它可以在“as”规则下进行优化。

E.g。这通常发生在调用.end()标准容器时。

一般建议：如果对是否微观优化一段代码存有疑问，

不要这样做。
如果您仍在考虑这样做，衡量。
好吧还有第三点，但我忘记了，也许是的，还在等待。

换句话说，根据代码的清晰度决定是否使用变量，而不是基于想象的性能。

Answer 2

每次迭代都会对其进行评估。您可以通过执行类似

的操作来节省额外的计算时间

const int stop = my_function(MY_CONSTANT);
for(int i = 0; i < stop; ++i){
    //code using i
}

Answer 3

as-if rule下的现代优化编译器可能能够在您comment here中概述的情况下优化函数调用。 as-if rule表示符合标准的编译器只模拟可观察行为，我们可以通过转到草案C ++标准部分1.9 程序执行来看到这一点，其中说：

[...]相反，需要符合实现来模拟（仅）抽象机器的可观察行为，如下所述.5

因此，如果您使用常量表达式并且my_function没有可观察到的副作用，则可以对其进行优化。我们可以组合一个简单的测试（ see it live on godbolt ）：

#include <stdio.h>

#define blah 10

int func( int x )
{
  return x + 20 ;
}

void withConstant( int y )
{
  for(int i = 0; i < func(blah); i++)
  {
    printf("%d ", i ) ;
  }
}

void withoutConstant(int y)
{
  for(int i = 0; i < func(i+y); i++)
  {
    printf("%d ", i ) ;
  }
}

在withConstant的情况下，我们可以看到它优化了计算：

cmpl    $30, %ebx   #, i

甚至在withoutConstant的情况下，它会内联计算而不是执行函数调用：

leal    0(%rbp,%rbx), %eax  #, D.2605

Answer 4

如果my_function被声明为constexpr且参数实际上是常量，则在编译时计算该值，从而实现＆＃34; as-if＆＃34;和＃34;顺序一致，没有数据竞争＆＃34;规则。

constexpr my_function(const int c);

如果你的函数有副作用，它会阻止编译器将其移出for-loop，因为它不能满足＆＃34; as-if＆＃34;规则，除非编译器可以推断它的出路。

编译器可能内联my_function，减少它就像它是循环的一部分一样，并且通过常量减少发现它实际上只是一个常量，事实上删除了调用并用常量替换它。

int my_function(const int c) {
    return 17+c; // inline and constant reduced to the value.
}

所以你的问题的答案是......也许！

循环条件下常数的评估

4 个答案: