Question

今天我开始玩分支检查两个布尔值。我非常确定在某些优化级别它们只会被添加然后检查，但gcc和clang的情况并非如此。为什么不通过添加和检查来替换它们来优化两个bool检查？让我告诉你一个例子：

void test(bool a, bool b)
{ 
    // Branch 1
    if (a && b)
    {
        std::cout << "Branch 1";
    }

    // Branch 2
    if (static_cast<int>(a) + static_cast<int>(b))
    {
        std::cout << "Branch 2";
    }
}

gcc（即使具有最大优化级别）也会为分支1生成以下代码：

test   dil,dil
je     400794 <test(bool, bool)+0x14>
test   sil,sil
jne    4007b0 <test(bool, bool)+0x30>

虽然它为分支2生成以下代码：

movzx  ebx,bl
movzx  ebp,bpl
add    ebx,ebp
jne    4007cf <test(bool, bool)+0x4f>

两个分支（test + je）不应该比加法和分支（加+ jne）慢吗？

编辑：我真正的意思是乘法，因为在真和假（1 + 0）的情况下，加法给出真（1），但乘法给出正确的结果（0）。

Answer 1

在抽象机器的级别上，如果第一个表达式为false，则&&强制不评估第二个表达式。通过as-if规则，编译器可以选择评估第二个表达式 - 如果它可以证明它已经定义了行为（或者未定义的行为不重要）并且没有副作用;然而编译器编写者已明确认定不值得。

如果您希望短片，&可以提供帮助（带评论）。

Answer 2

为什么不通过替换它们来优化两个bool检查另外还有一张支票？

建议的优化不正确。添加不是&&运算符的正确替代品，因为当至少（不是两者）时，前者将评估为true条件是true。

问题仍然存在，如何进行优化？

C ++标准保证bool值转换为具有定义值的int：false转换为0，true转换为1 }。因此，以下构造是完全合法的（假设a和b只是bool个变量）：

if (a & b) // OK, integral promotions take place (bool ---> int)

假设编译器始终存储具有bool（例如true）和0x1（false）的相同内部表示的0x0值，则条件可能为直接翻译成x86 test指令：

test    sil, dil

这是棘手的部分。显然，GCC编译器改变了主线4.6和4.7之间的行为。即使对int进行显式转换，它也会保持两次单独的跳转。条件：

if (static_cast<int>(a) & static_cast<int>(b))

生成代码（GCC 6.2.0，-O3优化级别）：

test    dil, dil
je      .L1
test    sil, sil
je      .L1

另一方面，ICC和MSVC 2015编译器都执行＆＃34; true＆＃34;按位和：

movzx   eax, BYTE PTR b$[rsp]
test    al, BYTE PTR a$[rsp]
je  SHORT $LN6@main

版本4.7之前的GCC也是如此（带-O3的GCC 4.6.3）：

movzx   edi, dil
test    esi, edi

Answer 3

您忘记了逻辑运算符short-circuit evaluation。

对于逻辑，如果左侧为假，则不评估右侧。

为什么没有优化检查

3 个答案: