Question

以下代码的第二行

int bar;
int foo = bar * 3 * 5;

优化到

int bar;
int foo = bar * 15;

甚至更多：

int foo = 3 * bar * 5;

可以优化吗？

目的实际上是问我是否可以写

int foo = bar * 3 * 5;

而不是

int foo = bar * (3 * 5);

保存括号。（并且减轻了手动操作那些常量排序的需要=＆gt;并且在许多情况下，使用相关变量进行分组常量更有意义，而不是将常量分组以进行优化）

Answer 1

几乎所有编译器都会为整数执行此操作，因为即使常量崩溃可能以不同的方式溢出，标准也可能会忽略溢出，因此他们可以按照自己喜欢的方式执行。

如果它符合严格的浮点数学，它通常不适用于浮点值;浮点数学的评估顺序会影响结果，因此严格的合规性不能对浮点数学进行重新排序。

5.1.2.3程序执行

[＃1]本国际标准中的语义描述描述了抽象机器的行为，其中优化问题无关紧要。

[＃3]在抽象机器中，所有表达式都按语义指定进行评估。

[＃13]示例5由于精度和范围的限制，浮点表达式的重排通常受到限制。即使在没有溢出和下溢的情况下，由于舍入误差，实现通常也不能应用加法或乘法的数学关联规则，也不能应用分布规则。（Source）

它没有准确地描述常量的用法，但它清楚地指出，看似等效的操作在浮点运算的奇异世界中实际上并不等效（例如x / 5.0不能已完全等效翻译为x * 0.2，x + x * y无法等同地表示为x * (1.0 + y)）。

Answer 2

以下是优化程序将执行的操作的示例。使用-O2：

使用g ++ 4.9.2编译此代码

int calculate(int bar)     
{
    return bar*3*5;
}

被翻译成这个汇编代码：

movl    %edi, %eax        # copy argument into eax
sall    $4, %eax          # shift eax left 4 bits
subl    %edi, %eax        # subtract original value from eax
ret                       # return (with eax as result)

它不仅没有进行两次乘法，甚至没有进行两次乘法。它将乘法乘以15转换成与此相当的东西：

int calculate(int bar)     
{
    return (bar<<4)-bar;
}

Answer 3

给定的实现可以优化或不优化任何这些表达式。如果您真的想知道它为给定的输入集做了什么，请检查生成的汇编代码。

但是，从现在开始的一周后，我们无法保证您能从其他编译器获得相同的优化，同一编译器使用不同的选项，甚至是完全相同的编译器/选项。

要遵循的一般规则是 ＆＃34;好像＆＃34; 规则，编译器就好像一样完全符合标准中规定的内容。这并不意味着它必须以任何给定的方式进行。

换句话说，编译器可以自由地做任何想做的事情，只要它具有与标准规定的效果相同的效果。

标准实际上很早就开始关注这方面，在定义部分3.4中，它将行为定义为＆＃34; 外部外观或行动＆＃34;，以及进一步的例子贯穿整个文件。

C / C ++编译器是否会对可交换运算符（例如：+，*）进行重新排序以优化常量

3 个答案: