可以使用`__builtin_expect`來影響程序語義嗎？

GCC（和鏘也），提供這種__builtin_expect人類輔助的分支預測，如所解釋here。非正式地，人們用以下方式解釋它的語義：「編譯器只是無條件地處理指定的分支，如果條件應該與所示不同，則會發生昂貴的回滾」。可以使用`__builtin_expect`來影響程序語義嗎？

但是，如果我有一段代碼如下所示：

if (__builtin_expect(p != 0, 1)) // line 1 
    p->access_object();   // line 2

如果我處理的非正式解釋上述字面上，編譯器可以只執行第2行，而不在第1行等待條件的計算，因此如果指針碰巧爲null，則會導致未定義的行爲（空指針取消引用）。

我的問題是，如果我使用__builtin_expect我仍然得到了保證，我的防守檢查工作？如果是這樣，如果我使用__builtin_expect作爲上述防禦性檢查，是否可以獲得任何運行時間的好處？

（注：我使用__builtin_expect這樣的目標是獲得的情況下，p非空的最高性能，在放緩（甚至數量級）的情況下，p是空的費用;即便後一種情況下會出現相當頻繁。）

來源

2017-04-03 Andrzej

IMO這是一個不好的非正式描述，據我所知，它只是優化了哪個分支，你告訴它。而這種信念似乎是由[回答一個相關的問題]備份（http://stackoverflow.com/q/7346929/583833） – Borgleader

@Borgleader：所以這個說，首先檢查執行反正。唯一的問題是執行檢查後可以立即執行，還是檢查後的一段時間。我是否正確？ – Andrzej

我想說編譯器不會「無條件地處理指定的分支」。它*開始*無條件地處理它，但如果選擇了錯誤的分支則丟棄任何結果。這種丟棄發生在非常低的水平上。在條件被檢查之前，這些無條件計算的結果甚至不會在實際RAM中結束。另外，就我所知，即使沒有'__builtin_expect'，在檢查條件之前總會選擇其中一個分支，但是它會被分支預測變量而不是你選擇。 – HolyBlackCat

不，builtin_expect不會影響無種族程序的語義。

特別是，如果該代碼具有無法撤銷的副作用，編譯器不得發出執行if塊主體的代碼。除了性能，代碼必須是「好像」builtin_expect未使用。

爲您具體的例子：

if (__builtin_expect(p != 0, 1)) // line 1 
    p->access_object();   // line 2

p，如果它是空無法提領。那麼在這種情況下builtin_expect有什麼意義呢？它能做的最多的是告訴編譯器「p可能不爲空，所以access_object()可能會被調用。」如果access_object()的定義是inline，編譯器可能會嘗試內嵌它，而如果你說：「p可能是空」的編譯器可能會決定它最好不要在此調用點內聯爲access_object()的代碼，因爲它是不太可能被使用。

事實上，這會導致在實踐中非直觀地使用builtin_expect：無論「可能」如何，您都可以使用它來表示「此代碼是慢速路徑」。作爲一個簡單的例子，一個服務器程序可能需要這樣做：

if (__builtin_expect(is_allowed(user, request), 1)) 
    process(request); 
else 
    reject(request);

即使我們發現，請求的50％是非法的，將被拒絕，我們還是可能會決定，以紀念「幸福路徑」爲可能採取的，因爲我們不關心減緩拒收。

來源

2017-04-03 12:25:48

是的，實際上這是我的動機：不是顯示哪個分支更頻繁地發生，而是顯示我想優化哪一個分支。 – Andrzej

可以使用`__builtin_expect`來影響程序語義嗎？

回答

相關問題