Question

假设你有一个计算成本高昂的方法Compute(p)，它返回一些浮点数，另一个方法Falloff(p)，它将另一个浮点数从零返回到一个。

如果您计算Falloff(p) * Compute(p)，当Compute(p)返回零时，Falloff(p)仍会运行吗？或者您是否需要编写一个特殊情况来防止Compute（p）不必要地运行？

理论上，优化编译器可以确定在Falloff返回零时省略Compute对程序没有影响。但是，这有点难以测试，因为如果你有Compute输出一些调试数据来确定它是否正在运行，编译器就会知道不会因为调试信息而忽略它，导致一种薛定谔猫的情况。 / p>

我知道这个问题的安全解决方案只是添加特殊情况，但我只是好奇。

Answer 1

一般来说，编译器会知道函数调用可能会产生副作用（无限循环，异常等），并且不会对其进行优化。另一方面，有一些整程程序优化器可以确定函数没有副作用，因此在不使用返回值时省略它。

请注意，如果您的函数返回IEEE float并且它乘以0，则不能安全地省略函数调用，除非您可以确定它始终返回实数。如果它可以返回Inf或NaN，则乘以0不是nop，必须执行。

Answer 2

除非在编译时已知该项为0，否则不会优化任何内容。

另外，请注意分支是昂贵的，所以除非Fallout()足够频繁地返回0，否则如果你进行明确的测试，程序会变慢，所以最好的答案是“测试它！”。

编辑：那么如果Falloff经常返回0，那么它是否有特殊的

if (something) return 0.0f;

？如果是这样，那么一个好主意是从Compute()有条件地致电Falloff()。另外，如果Falloff()被声明为inline，那么

if (rez = Falloff())
     rez *= Compute();

可以自动完成。

Answer 3

这实际上不是解决副作用的问题：毕竟，你可以用至少gcc和clang来标记纯粹的功能（即没有副作用）。它甚至不是编译器编写者即将添加这种优化的情况，但是他们记得在最后一分钟记住了浮点陷阱：毕竟，他们甚至没有对整数进行优化。

真正的问题是，大多数编译器都不够聪明，无法考虑上下文，所以他们只能在某种程度上近视地说“我这里有乘法，一般情况下哪些优化适用于乘法？”由于在程序繁殖（比较和分支需要时间，毕竟）的情况下，优化几乎总是会严重降低性能，因此它甚至不会将其列为要考虑的优化。

由于可以考虑上下文，因此您几乎肯定必须手动添加该优化。