爲什麼GCC沒有將這個'printf'優化爲'puts'？

這裏是我的測試代碼：爲什麼GCC沒有將這個'printf'優化爲'puts'？

#include<stdio.h> 

static inline void foo(int a){ 
    printf("%x\n", a); 
} 

int main(void){ 
    foo(0x1234);  
    return 0; 
}

我想GCC應該認識到，a是一個文字整數，優化像這樣的代碼：

puts("1234");

，但我得到了下面的彙編代碼：

│0x8048341 <main+17>  push $0x1234           
│0x8048346 <main+22>  push $0x80484e0         
│0x804834b <main+27>  push $0x1           
│0x804834d <main+29>  call 0x8048310 <[email protected]>

我的項目中存在很多這樣的代碼，因爲我一直認爲GCC會爲我優化，甚至在某些情況下可以簡單使用'write（）'的文本，我堅持使用printf，因爲我認爲我會從緩衝機制中獲益。

現在我覺得很後悔，對削減格式字符串會殺死任何增益我的開銷。我的項目中的這些代碼相當低級，可能會導致性能瓶頸。

來源

2017-06-07 weiweishuo

[過早優化是萬惡之源]（http://c2.com/cgi/wiki?PrematureOptimization） – Barmar

你有沒有*測量過*的表現？ – Caleth

依靠編譯器神奇地爲你優化的東西通常是一個絕望的做法。 – VTT

這些代碼在我的項目中是相當低級的，它們可能會導致性能瓶頸。

首先，我可以平息你的擔心，這是不可能的。控制檯的開銷I/O是巨大（相對而言），所以總是會在你的代碼中的瓶頸，不管用什麼方法，你用它來做到這一點。

我想GCC應該認識到，a是一個文字整數，優化像這樣的代碼：
puts("1234"); 

顯然事實並非如此。海灣合作委員會（和鐺）does perform an optimization where printf("...\n"); is transformed into puts("...");，你可以看到here，但是當你使用字符串文字與printf這只是發生。優化器不會（當前）查看格式字符串，解析它並對其進行優化。你叫printf，所以你得到printf。

編譯器優化不保證，所以你不應該寫代碼，依賴於他們，但未事先驗證所需的優化其實下你感興趣（包括代碼的變化情況都被應用，編譯器版本，目標平臺等）。

如果您想建議此作爲GCC優化一個可能的改進，你可以建議在their Bugzilla的增強。但不要屏住呼吸，很快就會實施。實施這種優化所需的邏輯並不值得付出努力，因爲考慮到可能預期的實際性能改進最少（參見上文）。

在此期間，如果你絕對需要這種優化以最小的改動你的代碼，那麼你可以使用some macro hackery：

#define STRINGIFY_INTERNAL(x) #x 
#define STRINGIFY(x)   STRINGIFY_INTERNAL(x) 

#define foo(a)     puts(STRINGIFY(a))

這確實產生所需的輸出：

.LC0: 
     .string "0x1234" 
MyFunction: 
     sub  esp, 24 
     push OFFSET FLAT:.LC0 
     call puts 
     xor  eax, eax 
     add  esp, 28 
     ret

來源

2017-06-07 13:31:11

原來，鏗鏘會優化'const char fmt [] = = { 'h'，'i'，'\ n'，0};'/'printf（fmt）;'放入'puts'中。 https://godbolt.org/g/aTQRKX但是對於gcc，它確實必須是字符串文字。（至少間接地;'const char * fmt =「hi \ n」;'然後將其傳遞給printf進行優化，只要沒有其他參數用於printf。） –

有趣的觀察，@Peter。我沒有考慮過這種變化，我真的很驚訝GCC的模式匹配優化在那裏不起作用。 –

我也很驚訝，但它有道理。我猜它不會將char數組或它們的初始化方法看作字符串常量，因爲它必須檢查它們最後只包含一個「0」字節。您可以在asm輸出中看到這一點，其中gcc使用單獨的'.byte'指令而不是'.asciz'，但clang注意到類似字符串的特性併發出'.asciz'以及執行puts優化。 –

符合標準的庫實現可以包含超出標準定義的函數，這將改變標準函數的行爲方式。例如，庫可能包含一個__select_alternate_digits函數，該函數在調用時將導致後續調用printf以使用非正常數字顯示數字。

利用這樣的庫，給定的代碼：

#include <stdio.h> // Could legitimately include functions that aren't 
        // defined by the Standard, but which start with __. 

int main(void) 
{ 
    __select_alternate_digits("⁰¹²³⁴⁵⁶⁷⁸⁹"); 
    printf("%d",123); 
    __select_alternate_digits(0); // Reset to default set  
}

調用__select_alternate_digits可能導致上面的程序，以輸出「¹²³」，而不是「123」。如果編譯器捆綁了自己的printf函數，它可能知道它的行爲不會受到任何其他函數調用的影響。但是，如果它使用外部庫，那麼除非程序完全沒有任何對函數的調用，否則編譯器應該認爲這些函數可能具有編譯器無法預測的效果。

來源

2017-06-16 20:11:40 supercat

這並不能解釋任何事情：'printf（「123 \ n」）;'[用_ puts調用替換]（https://godbolt.org/g/Gr9uqZ），而OP的代碼isn儘管原始函數是同一個：'printf'，所以編譯器確實知道它的一些事情。 – Ruslan

@Ruslan：對於printf的實現來說，使用不包含'％'的字符串進行任何類型的翻譯是很常見的。它認爲海灣合作委員會可能在假定他們不會的時候有點冒失，但是它進一步進入非平凡格式說明者領域時，出現問題的可能性就越大。但是，我確實忘了另一點：使用包含非平凡格式字符串的printf的代碼之一是* test * printf實現。如果程序員編寫'printf（「Hello」）;''很可能程序員對輸出'Hello \ n'比感興趣...... – supercat

...測試'printf'是否可以正確處理這些字符串。但是給定'printf（「％d \ n」， - 2147483647-1）;'程序員可能不想輸出'-2147483648 \ n'，而是確認特定的'printf'實現處理'INT_MIN'的情況正確。讓編譯器自己做格式化會破壞這個目標。 – supercat

爲什麼GCC沒有將這個'printf'優化爲'puts'？

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