c - 为什么 GCC 不优化求和循环中的内存写入？

Question

鉴于以下 C 代码，为什么 GCC(版本 10.1，x86-64，-O3)在循环内写入内存，而不是在求和期间仅使用两个寄存器并仅在最后将结果写入内存？

void sum(unsigned int l, int *as, int *r) {
    r[0] = 0;
    r[1] = 0;
    for (int i = 0; i < l; i++) {
        r[0] += as[2 * i];
        r[1] += as[2 * i + 1];
    }
}

生成的指令here .

我的猜测是，这种行为与“考虑到”并发性的 GCC 有关。您可以有另一个线程，例如在执行求和时从同一地址的内存读取。
这是真正的(也是唯一的)原因吗？它甚至可能由 C 标准定义吗？

Answer 1

编译器不知道as和r是否指向同一个数组，所以它不知道r[0] += as[2 * i];不会改变as[2 * i + 1]的值，r[1] += as[2 * i + 1]中需要这个值];，对于 r[0]、r[1] 和 as 的各种元素之间的其他交互也类似。

您可以通过将函数声明更改为 void sum(unsigned int l, int * 限制为，int * 限制 r)。