C++ : Can the compiler optimize this code segment?

Question

void foo(const int constant)
{
    for(int i = 0; i < 1000000; i++) {
        // do stuff
        if(constant < 10) {              // Condition is tested million times :(
            // inner loop stuff
        }
    }
}

外循环的每次执行都会检查“constant”的值。然而，常量永远不会改变，所以大量的 CPU 时间被浪费在测试条件常量 < 10 上？一遍又一遍地。一个人会在前几次通过后意识到常数永远不会改变，并且聪明地避免一遍又一遍地检查它。编译器是否注意到这一点并对其进行智能优化，或者重复的 if 循环是否不可避免？

我个人认为这个问题是不可避免的。即使编译器将比较放在外循环之前并设置某种 bool 变量“skip_inner_stuff”，仍然必须在外循环的每次传递中检查该变量。

您对此事有何看法？是否有更有效的方法来编写上述代码段来避免该问题？

Answer 1

您描述的优化也称为 loop unswitching .多年来，它一直是优化编译器的标准部分 - 但如果您想确保编译器执行它，请使用某种优化级别(例如 gcc 中的 -O2)编译您的示例代码并检查生成的代码。

但是，在编译器无法证明一段代码在整个循环中不变的情况下 - 例如对编译时不可用的外部函数的调用 - 实际上，手动将代码提升到循环之外可以带来非常大的性能提升。