Question

我碰巧挖掘C并锁定自由编程。摆弄它我想知道gcc能给我一个保证程序执行方式与我写下来完全相同的方式，并且在某个步骤中没有执行寄存器优化，并且其顺序中没有改变操作。

正如我目前所理解的那样，它保证了内存操作以完全相同的顺序发生，并且方法调用以及它们自身和内存操作以相同的顺序发生。在重新排序之间可能会发生。

可以使用volatile关键字关闭寄存器优化。

是否有任何其他保证或角落案件C和特别是gcc暗示的？

Answer 1

编译器只需要不改变程序的含义。

程序的含义由其C语句的语义给出，例如volatile限定符是一种在语义级别上与外部代理交互的方法。
然而，单独volatile在线程同步方面没用，它只有本地效果。

所以你应该只暗示C的标准意味着什么，如果标准没有给出语句的排序语义，也没有任何副作用，那么就没有了。

为了优化某些代码，编译器必须证明优化不会改变含义。
这通常是一个困难（甚至是不可判定的）问题，所以它只在简单的上下文中完成。

考虑

#include <stdio.h>

int simple(const int a, const int b)
{
    int c = a + b;              //3x Memory operation?
    int d = c*c;                //2x Memory operation?

    return d+d;                 //Memory operation?

}

int main()
{
    int a = 0;                  //Memory operation?
    int b = 0;                  //Memory operation?

    a = simple(2, 3);           //Function call + Memory operation?
    b = simple(3, 4);           //Function call + Memory operation?

    printf("%d %d\n", a, b);    //Function call + 3x Memory operation?

    return 0;
}

C标准规定a = simple(2, 3);在b = simple(3, 4);之前执行，因为表达式的结尾是序列点。

这是gcc使用完全优化生成的代码

lea    0x18f0(%rip),%rcx        # 0x100403030, "%d %d\n"
mov    $0x62,%r8d                                  
mov    $0x32,%edx                                  
callq  0x100401110 <printf>

我使用了cygwin，因此ABI是Windows的一部分。这相当于

printf("%d %d\n", 50, 98);

这是一个临时示例，函数simple 纯并且编译时常量表达式，因此结果在编译时已知。<登记/> 这证明了gcc需要优化通话。

在编写无锁代码时，只要您使用正确的语义（例如volatile）将读写访问作为副作用，就不必担心编译器优化仅限优化）。

我真正应该担心的是memory ordering，正如我的评论所指出的那样。
C11最终在其memory model中修复了所有这些内容。

Answer 2

如果您的代码依赖于不重新排序操作而不进行任何其他优化，那么它只是＆＃34;未定义的行为＆＃34;。

如果您搜索此类保证，则只需搜索保证您编写执行正确的损坏程序。您应该使用由您使用的语言表示的语义。如果您需要假设语言如何在给定的操作系统和机器上实现操作，那么您完全走错了路线！

如果您确实对实际的编译器版本和使用的底层操作系统有某种保证，则无法保证该功能！所以措辞＆＃34;保证＆＃34;也不是真的。如果必须简单的答案是：根本没有保证！该语言具有语义，编译器保证实现它。根本不是更多！。

Answer 3

C中线程之间的顺序保证只能通过C11中的streetAddress.matches()或特定于编译器的扩展来实现。在所有其他情况下，编译器需要保证的唯一事情是程序的外部可见行为（这可以大致转换为：函数调用和不在编译器控件下的内存引用）与根据标准。从C语言的角度来看，C11线程之前并不存在，所以它并不关心线程行为。

海湾合作委员会的订购保证

3 个答案: