c - 为什么在release模式和debug模式下执行结果会出现很大差异？

Question

# include <stdio.h>
# include<time.h>
# include <limits.h>

int main() {
    clock_t start;
    long a = 0;
    long b = 0;

    start = clock();
    for (int i = 0; i < INT_MAX; i++) {
        for (int j = 0; j < INT_MAX; j++) {
            for (int k = 0; k < INT_MAX; k++) {
                for (int q = 0; q < INT_MAX; q++) {
                    b = 1;
                }
            }
        }       
    }
    printf("%.5f\n", ((float)(clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC));

    start = clock();
    for (int i = 0; i < INT_MAX; i++) {
        for (int j = 0; j < INT_MAX; j++) {
            for (int k = 0; k < INT_MAX; k++) {
                a = 0;
                for (int q = 0; q < INT_MAX; q++) {
                    a += 1;
                }
            }
        }
    }
    printf("%.5f\n",((float)(clock()-start)/CLOCKS_PER_SEC));   
}

当我在 Release模式下运行时，这会立即显示结果。但是当我在 Debug 模式下运行时，它还没有结束。

我知道release模式很快，但是怎么会这么快呢？

Answer 1

优化编译器的时候可能会看到这段代码:

for (int i = 0; i < INT_MAX; i++) {
    for (int j = 0; j < INT_MAX; j++) {
        for (int k = 0; k < INT_MAX; k++) {
            for (int q = 0; q < INT_MAX; q++) {
                b = 1;
            }
        }
    }       
}

可以简单地替换为

b = 1;

同样可以优化第二个循环 block 。

此外，由于未使用 a 和 b，因此可以完全删除循环。

所以你的整个程序可能会被优化成代表:

int main() {
    clock_t start;
    start = clock();
    printf("%.5f\n", ((float)(clock() - start) / CLOCKS_PER_SEC));
    start = clock();
    printf("%.5f\n",((float)(clock()-start)/CLOCKS_PER_SEC));   
}