gcc - 有没有办法告诉 GCC 参数的范围？

Question

我有一些频繁使用的代码，我希望 GCC 对其进行积极优化。但我也想编写干净、可重用的代码，其中包含从多个地方调用的(可内联)函数。在内联函数中有一些我知道可以删除的代码，因为条件永远不会发生。

让我们看一个具体的例子:

#include <assert.h>

static inline int foo(int c)
{
  if (c < 4)
    return c;
  else
    return 4;
}

int bar(int c)
{
  assert(c < 2);

  return foo(c);
}

使用 -DNDEBUG -O3，GCC 仍会生成 (c < 4) 比较，即使我知道它不需要，因为 bar 函数的前提条件是 c 是 0 还是 1。如果没有 -DNDEBUG，GCC 确实 删除了比较，因为断言暗示了它 - 当然你然后有断言的开销(更多)。

有没有办法将变量范围传递给 GCC，以便将其用于优化？

如果 CLang 可以在这方面做得更好，我也可以考虑切换编译器。

Answer 1

您可以在测试中使用 __builtin_unreachable(阅读 other builtins)来告诉编译器，例如，

if (x<2 || x>100)
    __builtin_unreachable();
// Here the compiler knows that x is between 3 and 99 inclusive

在您的情况下，将其添加到您的 bar 的开头(可能包含在一些漂亮的宏中):

if (c >= 2)
    __builtin_unreachable();

如果您进行强烈优化(例如，至少 -O2)，编译器知道 x 在 3 到 99 之间(最新版本的 GCC 包含代码来做这样的分析——至少像上面那样处理简单恒定间隔约束——并在以后的优化过程中利用它们。

但是，我不太确定你应该使用它! (至少不要经常使用它并将其包装在一些类似 assert 的宏中)，因为它可能不值得麻烦，并且因为编译器实际上只能处理和传播 简单约束(其详细信息是特定于编译器版本的)。

据我所知，最近Clang GCC 接受内置的。

同时查看 __builtin_trap(它也会发出运行时代码)。