Question

我在C中编写了以下代码。它非常简单，因为它恰好为每个for循环移位x。

int main() {
   int x = 1;
   for (int i = 0; i > -2; i++) {
      x >> 2;
   }
}

现在发生的奇怪事情是，当我在没有任何优化或第一级优化（-O）的情况下编译它时，它运行得很好（我正在计算可执行文件及其约1.4s } -O和5.4s没有任何优化。

现在，当我添加-O2或-O3切换进行编译并为生成的可执行文件计时时，它不会停止（我已经测试了最多60s）。

关于可能导致此问题的任何想法？

Answer 1

优化循环产生无限循环，这是您依赖于签名整数溢出的结果。有符号整数溢出是C中未定义的行为，不应该依赖它。它不仅会使开发人员感到困惑，而且编译器也可能对其进行优化。

汇编（无优化）：gcc -std=c99 -S -O0 main.c

_main:
LFB2:
    pushq   %rbp
LCFI0:
    movq    %rsp, %rbp
LCFI1:
    movl    $1, -4(%rbp)
    movl    $0, -8(%rbp)
    jmp L2
L3:
    incl    -8(%rbp)
L2:
    cmpl    $-2, -8(%rbp)
    jg  L3
    movl    $0, %eax
    leave
    ret

汇编（优化级别3）：gcc -std = c99 -S -O3 main.c

_main:
LFB2:
    pushq   %rbp
LCFI0:
    movq    %rsp, %rbp
LCFI1:
L2:
    jmp L2  #<- infinite loop

Answer 2

通过查看生成的二进制文件（使用objdump或其他内容），您将获得明确的答案。

但正如其他人所说，这可能是因为你依赖于未定义的行为。一种可能的解释是编译器可以自由地假设i永远不会小于-2，因此将完全消除条件，并将其转换为无限循环。

此外，您的代码没有可观察到的副作用，因此编译器也可以自由地优化整个程序，如果它喜欢的话。

Answer 3

有关整数溢出未定义原因的更多信息，请访问：

http://blog.llvm.org/2011/05/what-every-c-programmer-should-know.html

搜索“有符号整数溢出”段落。

编译器优化导致程序运行速度变慢

3 个答案: