用作睡眠的空循環會被優化掉嗎？

Question

我找了一些代碼審查和所遇到忙等待這樣：

int loop = us*32; 
int x; 
for(x = 0;x<loop;x++) 
{ 
    /*do nothing*/  
} 

我似乎記得讀這些空循環可以被優化掉。這是會發生在這裏還是可以工作？

Answer 1

你處於編譯器的擺佈之中。事實上，如果它很聰明，它會檢測到它是一個noop。順便說一句，尼爾·巴特沃斯有一個nice post，他在這裏也涉及到這個問題。

Answer 2

一些編譯器，比如gcc，會檢測到它是一個空循環，特別是對於這個循環來說很悲觀，期望你把它放在那裏作爲一個延遲循環。你可以閱讀更多關於http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-4.7.0/gcc/Non_002dbugs.html

請注意，這是編譯器特定的，

Answer 3

這是非常不便攜的東西。

在一些編譯器這些可能的作品之一（但你必須檢查啓用了全面優化，空指令可以被扔掉）：

for (i = 0; i < spinCount;) 
    ++i; // yes, HERE 

或：

for (i = 0; i < spinCount; ++i) 
    ((void)0);  

如果您幸運的是，你的編譯器可能會提供一個宏或者一個內部函數，這些函數將被編譯成nop彙編指令，類似於MSVC中的__noop。

截至上的資源，你可以簡單地添加一個單一的彙編指令（這是編譯器相關的，也可能是__asm或類似的東西）來執行...什麼都沒有，這樣的：

for (i = 0; i < spinCount; ++i) 
    __asm nop 

或（檢查編譯器文檔）：

for (i = 0; i < spinCount; ++i) 
    asm("nop"); 

編輯
如果沒有noop指令，你可以不加彙編代碼（對不起，什麼樣的COM ）你可以依賴於這樣的假設，即帶有副作用的指令不會被優化掉（或者，如由@ouah發佈的，訪問被聲明爲volatile的變量）。

Answer 4

答案是肯定的，編譯器可以優化循環。

使用volatile預選賽避免優化：

int loop = us * 32; 
volatile int x; 
for (x = 0; x < loop; x++) 
{ 
    /*do nothing*/  
} 

如果您在嵌入式編程世界閱讀你的編譯器的文檔，因爲他們通常提供延時函數等待一定的循環或微秒傳入參數。

例如，avr-gcc在util/delay.h以下功能：在語言標準

void _delay_us(double __us); 

Answer 5

沒有禁止，所以編譯器可以做到這一點，如果他們能夠。

讓我們編譯GCC 4.8，看看它做什麼

輸入代碼：

int main() { 
    int i; 
    for(i = 0; i < 16; i++) 
     ; 
} 

編譯和反編譯：

gcc -c -g -std=c99 -O0 a.c 
objudmp -S a.o 

輸出：

a.o:  file format elf64-x86-64 


Disassembly of section .text: 

0000000000000000 <main>: 
int main() { 
    0: 55      push %rbp 
    1: 48 89 e5    mov %rsp,%rbp 
    int i; 
    for(i = 0; i < 16; i++) 
    4: c7 45 fc 00 00 00 00 movl $0x0,-0x4(%rbp) 
    b: eb 04     jmp 11 <main+0x11> 
    d: 83 45 fc 01    addl $0x1,-0x4(%rbp) 
    11: 83 7d fc 0f    cmpl $0xf,-0x4(%rbp) 
    15: 7e f6     jle d <main+0xd> 
    17: b8 00 00 00 00   mov $0x0,%eax 
     ; 
} 
    1c: 5d      pop %rbp 
    1d: c3      retq 

循環在那裏：jle跳回。

隨着-O3：

0000000000000000 <main>: 
    0: 31 c0     xor %eax,%eax 
    2: c3      retq 

剛剛返回0，所以它完全優化掉。

對於任何編譯器都可以進行相同的分析。

也

• 瞭解如何防止它：How to prevent GCC from optimizing out a busy wait loop?
• 無限循環同樣的問題：Are compilers allowed to eliminate infinite loops?