Question

在以下c ++程序中：

struct O
{
   const int id;
};

extern void externalFunc();

int func(O* o)
{
    //first load of o->id happens here:
    int first = o->id;
    externalFunc();

    //second load happens here, but why?
    return o->id + first;
}

Clang和MSVC都对编译此代码进行了所有优化，其中o-＆gt; id值从内存加载两次。

为什么这些编译器无法删除第二个加载？我试图通过将id成员标记为const来告诉编译器保证不改变值，但显然两个编译器都没有找到足够的保证。如果我删除externalFunc（）的调用，他们会优化第二次加载。我如何说服编译器这个值真的不会改变？

Answer 1

考虑：

输出：{{1}}。 Demo

Answer 2

externalFunc()可能会改变o->id。（不是o，这是一个局部变量。）

Answer 3

为什么这些编译器无法删除第二个加载？我试图通过将id成员标记为const来告诉编译器保证不改变值，但显然两个编译器都没有找到足够的保证。

因为不是。考虑这个例子。

static O mg {5};

void
externalFunc()
{
  mg.~O();
  new (&mg) O {6};
}

int
main()
{
  std::cout << mg.id << '\n';
  func(&mg);
  std::cout << mg.id << '\n';
}

第一个加载读取值5，第二个加载读取6。

如何说服编译器这个值真的不会改变？

只需缓存该字段即可。这仍然不能说服编译器o->id不会改变，但它会确保如果确实如此，你就不在乎了。

int
func(O* o)
{
  const int id = o->id;
  externalFunc();
  return id + id;
}

我已经习惯将通过指针（包括this指针）访问的原始字段的所有值缓存到本地（const）变量中。如果编译器可以确保值不能更改，则无需额外成本，如果不能，则可能会产生稍微好一点的代码。另外，它还允许您为函数上下文中最有意义的值指定名称。

Answer 4

编译器本身在编译externalFunc()时没有func()的代码，所以它不知道它可能做什么。因此，它起到了障碍的作用。

如果您静态链接，这将属于链接时优化（可以使用-flto在GCC上启用），并且在MSVC中也受支持。

为了暗示GCC / Clang（看起来像MSVC不支持这个），该函数不会改变全局内存，你可以用pure属性标记它：

extern void __attribute__((pure)) void externalFunc();

然后它会停止构成这个障碍。

为什么编译器不会优化此负载

4 个答案: