相关疑难解决方法(0)

这是一段看似非常特殊的C++代码.出于某种奇怪的原因,奇迹般地对数据进行排序使得代码几乎快了六倍.

#include <algorithm>
#include <ctime>
#include <iostream>

int main()
{
    // Generate data
    const unsigned arraySize = 32768;
    int data[arraySize];

    for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c)
        data[c] = std::rand() % 256;

    // !!! With this, the next loop runs faster.
    std::sort(data, data + arraySize);

    // Test
    clock_t start = clock();
    long long sum = 0;

    for (unsigned i = 0; i < 100000; ++i)
    {
        // Primary loop
        for (unsigned c = 0; c < arraySize; ++c) …

我一直在挖掘Linux内核的某些部分,发现这样的调用:

if (unlikely(fd < 0))
{
    /* Do something */
}

要么

if (likely(!err))
{
    /* Do something */
}

我找到了它们的定义:

#define likely(x)       __builtin_expect((x),1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect((x),0)

我知道它们是为了优化,但它们是如何工作的？使用它们可以预期性能/尺寸减少多少？至少在瓶颈代码中(当然在用户空间中)是否值得麻烦(并且可能失去可移植性).

我遇到了#define他们使用的一个__builtin_expect.

文件说:

内置功能: long __builtin_expect (long exp, long c)

您可以使用__builtin_expect为编译器提供分支预测信息.一般来说,你应该更喜欢使用实际的配置文件反馈(-fprofile-arcs),因为程序员在预测程序实际执行情况方面是非常糟糕的.但是,有些应用程序难以收集此数据.

返回值是值exp,它应该是一个整数表达式.内置的语义是预期的 exp == c.例如:

      if (__builtin_expect (x, 0))
        foo ();

Run Code Online (Sandbox Code Playgroud)

表示我们不打算打电话foo,因为我们预计x会为零.

那么为什么不直接使用:

if (x)
    foo ();

而不是复杂的语法__builtin_expect？

我知道内核非常使用likely和unlikely宏.宏的文档位于内置函数:long __builtin_expect(long exp,long c).但他们并没有真正讨论细节.

究竟如何做一个编译器处理likely(x)和__builtin_expect((x),1)？

它是由代码生成器还是优化器处理的？

它取决于优化级别吗？

代码生成的示例是什么？