c++ - C++ 中的编译器指令重新排序优化(以及抑制它们的因素)

Question

我已将我的代码缩减为以下内容，在保留我感兴趣的编译器输出的同时尽可能简单。

void foo(const uint64_t used)
{
    uint64_t ar[100];
    for(int i = 0; i < 100; ++i)
    {
        ar[i] = some_global_array[i];
    }

    const uint64_t mask = ar[0];
    if((used & mask) != 0)
    {
        return;
    }

    bar(ar); // Not inlined
}

使用带有/O2 和/Ob1 的 VC10，生成的程序集几乎反射(reflect)了上述 C++ 代码中指令的顺序。由于局部数组 ar 仅在条件失败时传递给 bar()，否则未使用，因此我希望编译器优化为如下所示。

if((used & some_global_array[0]) != 0)
{
    return;
}

// Now do the copying to ar and call bar(ar)...

编译器不这样做是因为在一般情况下很难识别此类优化吗？或者它是否遵循一些禁止它这样做的严格规则？如果是这样，为什么，有什么方法可以提示它这样做不会改变我程序的语义？

注意:显然，仅通过重新排列代码来获得优化的输出是微不足道的，但我感兴趣的是为什么编译器在这种情况下不会优化，而不是如何优化 在这个(有意简化的)案例中这样做。

Answer 1

可能这没有得到优化的原因是全局数组。编译器无法事先知道访问 some_global_array[99] 是否会导致生成某种异常/信号，因此它必须执行整个循环。如果在同一个编译单元中静态定义全局数组，情况就会大不相同。

例如，在 LLVM 中，全局数组的以下三个定义将产生该函数的截然不同的输出:

// this yields pretty much what you're seeing
uint64_t *some_global_array; 
// this calls memcpy and then performs the conditional check
uint64_t some_global_array[100] = {0};
// this calls memset (not memcpy!) on the ar array and then bar directly (no 
// conditional checks since the array is const and filled with 0s, so the if
// is always false) 
const uint64_t some_global_array[100] = {0};

第二个非常令人费解，但它可能只是错过了优化(或者我可能错过了其他东西)。