c++ - 编译器可以优化掉不必要的比较吗？

Question

让我们考虑以下用 C 编写的代码块:

void foo(int i) {
  if(i > 0) {
    bar(i);
  }
}

static void bar(int i) {
  if(i > 0) {
    //Do something useful
    printf("FOO-BAR");
  }
}

一个好的主流 C 编译器能否从 foo(int) 内部调用的 bar(int) 中优化掉不必要的 i > 0 比较？

如果是那么在什么情况下，如果不是那么为什么不呢？

Answer 1

C++ 编译器可以自由地进行任何不可观察的优化。优化器比大多数人想象的要切碎得多。 What Has My Compiler Done For Me Lately?在给定的情况下可能会发生的是 foo 将转换为:

void foo(int i) {
  if(i > 0) {
     printf("FOO-BAR");
  }
}

这就是 VC++ 2017 所做的。事实上，它同时优化了 foo 和 bar，并且在给出以下 MCVE 时只执行一个测试。

static void bar(int i) {
    if (i > 0) {
        //Do something useful
        printf("FOO-BAR");
    }
}

void foo(int i) {
    if (i > 0) {
        bar(i);
    }
}

int main() {
    int i;
    scanf("%d", &i);
    foo(i);
}

下面是生成的程序集。请注意，在从 stdin 读取 int i 后，下一条指令是 cmp(比较)后跟 jle(如果小于 - 则跳转或等于)。没有 foo 或 bar 在优化器中幸存下来。

  int main() {
000000013F401000  sub         rsp,38h  
000000013F401004  mov         rax,qword ptr [__security_cookie (013F403000h)]  
000000013F40100B  xor         rax,rsp  
000000013F40100E  mov         qword ptr [rsp+28h],rax  
    int i;
    scanf("%d", &i);
000000013F401013  lea         rdx,[i]  
000000013F401018  lea         rcx,[string "%d" (013F402228h)]  
000000013F40101F  call        scanf (013F401060h)  
    foo(i);
000000013F401024  cmp         dword ptr [i],0  
000000013F401029  jle         main+37h (013F401037h)  
000000013F40102B  lea         rcx,[string "FOO-BAR" (013F402220h)]  
000000013F401032  call        printf (013F4010D0h)  
}
000000013F401037  xor         eax,eax  
000000013F401039  mov         rcx,qword ptr [rsp+28h]  
000000013F40103E  xor         rcx,rsp  
000000013F401041  call        __security_check_cookie (013F401140h)  
000000013F401046  add         rsp,38h  
000000013F40104A  ret