Vamos descompilar para ver o que o GCC 4.8 faz com ele
Blagovest mencionou a inversão de ramificação para melhorar o pipeline, mas os compiladores atuais realmente o fazem? Vamos descobrir!
Sem __builtin_expect
#include "stdio.h"
#include "time.h"
int main() {
/* Use time to prevent it from being optimized away. */
int i = !time(NULL);
if (i)
puts("a");
return 0;
}
Compile e descompile com o GCC 4.8.2 x86_64 Linux:
gcc -c -O3 -std=gnu11 main.c
objdump -dr main.o
Resultado:
0000000000000000 <main>:
0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
4: 31 ff xor %edi,%edi
6: e8 00 00 00 00 callq b <main+0xb>
7: R_X86_64_PC32 time-0x4
b: 48 85 c0 test %rax,%rax
e: 75 0a jne 1a <main+0x1a>
10: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
11: R_X86_64_32 .rodata.str1.1
15: e8 00 00 00 00 callq 1a <main+0x1a>
16: R_X86_64_PC32 puts-0x4
1a: 31 c0 xor %eax,%eax
1c: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
20: c3 retq
A ordem das instruções na memória permaneceu inalterada: primeiro o puts
e depois retq
retornamos.
Com __builtin_expect
Agora substitua if (i)
por:
if (__builtin_expect(i, 0))
e temos:
0000000000000000 <main>:
0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
4: 31 ff xor %edi,%edi
6: e8 00 00 00 00 callq b <main+0xb>
7: R_X86_64_PC32 time-0x4
b: 48 85 c0 test %rax,%rax
e: 74 07 je 17 <main+0x17>
10: 31 c0 xor %eax,%eax
12: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
16: c3 retq
17: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
18: R_X86_64_32 .rodata.str1.1
1c: e8 00 00 00 00 callq 21 <main+0x21>
1d: R_X86_64_PC32 puts-0x4
21: eb ed jmp 10 <main+0x10>
O puts
foi movido para o final da função, o retq
retorno!
O novo código é basicamente o mesmo que:
int i = !time(NULL);
if (i)
goto puts;
ret:
return 0;
puts:
puts("a");
goto ret;
Essa otimização não foi concluída -O0
.
Mas boa sorte em escrever um exemplo que seja mais rápido do __builtin_expect
que sem, as CPUs são realmente inteligentes naqueles dias . Minhas tentativas ingênuas estão aqui .
C ++ 20 [[likely]]
e[[unlikely]]
O C ++ 20 padronizou os recursos internos do C ++: Como usar o atributo provável / improvável do C ++ 20 na instrução if-else Eles provavelmente (um trocadilho!) Farão a mesma coisa.