循环内 if（循环不变）if 语句的编译器优化

Question

我在 C 中有一个这样的函数（在伪代码中，删除不重要的部分）：

int func(int s, int x, int *a, int *r) {
    int i;

    // do some stuff

    for (i = 0; i < a_really_big_int; ++i) {
        if (s)
            r[i] = x ^ i;
        else
            r[i] = x ^ a[i];
        // and maybe a couple other ways of computing r
        // that are equally fast individually
    }

    // do some other stuff

}

这段代码被调用得太多，以至于这个循环实际上是代码中的速度瓶颈。我想知道几件事：

1. 由于 switchs是函数中的常量，好的编译器会优化循环，以便分支不会一直减慢速度吗？

2. 如果没有，优化这段代码的好方法是什么？

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编辑：这是一个包含更完整示例的更新：

int func(int s,
         int start, int stop, int stride,
         double *x, double *b,
         int *a, int *flips, int *signs, int i_max,
         double *c)
{
  int i,k,st;
  for (k=start; k<stop; k += stride) {
    b[k] = 0;
    for (i=0;i<i_max;++i) {

      /* this is the code in question */
      if (s) st = k^flips[i];
      else st = a[k]^flips[i];
      /* done with code in question */

      b[k] += x[st] * (__builtin_popcount(st & signs[i])%2 ? -c[i] : c[i]);
    }
  }
}

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编辑2：

如果有人好奇，我最终重构了代码并将整个内部 for 循环（带有i_max）提升到外面，使really_big_int循环变得更加简单，并且希望易于矢量化！（并且还避免无数次执行一堆额外的逻辑）

Answer 1

优化代码的一种明显方法是将条件拉到循环之外：

if (s)
    for (i=0;i<a_really_big_int;++i) {
        r[i] = x ^ i;
    }
else
    for (i=0;i<a_really_big_int;++i) {
        r[i] = x ^ a[i];
    }

精明的编译器也许能够将其更改为一次多个元素的 r[] 赋值。