Question

在玩godbolt.org时，我注意到gcc（6.2,7.0快照），clang（3.9）和icc（17）编译时接近

int a(int* a, int* b) {
  if (b - a < 2) return *a = ~*a;

  // register intensive code here e.g. sorting network
}

编译（-O2 / -O3）这就像这样：

    push    r15
    mov     rax, rcx
    push    r14
    sub     rax, rdx
    push    r13
    push    r12
    push    rbp
    push    rbx
    sub     rsp, 184
    mov     QWORD PTR [rsp], rdx
    cmp     rax, 7
    jg      .L95
    not     DWORD PTR [rdx]
 .L162:
    add     rsp, 184
    pop     rbx
    pop     rbp
    pop     r12
    pop     r13
    pop     r14
    pop     r15
    ret

在b-a＆lt;的情况下显然具有巨大的开销。 2.如果-Os gcc编译为：

    mov     rax, rcx
    sub     rax, rdx
    cmp     rax, 7
    jg      .L74
    not     DWORD PTR [rdx]
    ret
.L74:

这让我觉得没有代码阻止编译器发出这个更短的代码。

编译器有没有理由这样做？有没有办法让他们编译到较短的版本而不编译大小？

这里的an example on Godbolt重现了这一点。它似乎与递归的复杂部分有关

Answer 1

这是一个已知的编译器限制，请参阅我对该问题的评论。 IDK为什么存在;也许很难让编译器在没有完成保存regs的情况下决定他们可以做什么而不会溢出。

将早期检查拉入包装器通常很有用，因为它足够小，可以内联。

看起来现代gcc实际上有时可以回避这个编译器限制。

在Godbolt编译器资源管理器中使用你的例子，添加第二个调用者就足以让gcc6.1 -O2为你分割函数，因此它可以将早期内容插入第二个调用者并进入外部可见square()（如果未采用早期退货路径，则以jmp square(int*, int*) [clone .part.3]结尾）。

code on Godbolt，请注意我添加了-std=gnu++14，这是clang编译代码所必需的。

void square_inlinewrapper(int* a, int* b) {
  //if (b - a < 16) return;  // gcc inlines this part for us, and calls a private clone of the function!

  return square(a, b);
}

# gcc6.1 -O2  (default / generic -march= and -mtune=)
    mov     rax, rsi
    sub     rax, rdi
    cmp     rax, 63
    jg      .L9
    rep ret
.L9:
    jmp     square(int*, int*) [clone .part.3]

square()本身编译为同一个东西，调用具有大量代码的私有克隆。来自克隆内部的递归调用调用包装函数，因此当不需要时，它们不会执行额外的推/弹工作。

即使在-O3时，即使没有其他来电者，gcc7也不会这样做。它仍然将其中一个递归调用转换为循环，但另一个只是再次调用大函数。

Clang 3.9和icc17也没有克隆函数，所以你应该手动编写可内联的包装器（如果在那里需要检查，则更改函数的主体以用于递归调用）。

您可能想要命名包装器square，并将主体重命名为私有名称（例如static void square_impl）。

使用早期if语句

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