Kann ein C-Compiler „neue' Operatoraufrufe wegoptimieren?

Kann ein Compiler die Out-Heap-Speicherzuweisungen optimieren?

Betrachten Sie den folgenden einfachen C-Code, der Speicher mithilfe des neuen Operators zuweist:

int main()
{
    int* mem = new int[100];
    return 0;
}

Kann der Compiler den neuen Aufruf optimieren und so den dynamischen Speicher vermeiden? Zuordnung?

Compiler-Verhalten

Verschiedene Compiler verhalten sich in dieser Situation unterschiedlich. g und Visual Studio 2015 optimieren den neuen Aufruf nicht, während clang dies tut, wie in Tests mit aktivierten vollständigen Optimierungen beobachtet wurde.

Begründung der Compiler-Optimierung

Gemäß N3664 : Durch die Klärung der Speicherzuweisung, die später Teil von C 14 wurde, ist es dem Compiler möglich, die Speicherzuweisungen zu optimieren. Diese Optimierung basiert auf der Annahme, dass der neue Aufruf keine beobachtbaren Nebenwirkungen hat.

As-If-Regel

Allerdings gilt die As-If-Regel im Entwurf Abschnitt 1.9 des C-Standards erfordert konforme Implementierungen, um das beobachtbare Verhalten der abstrakten Maschine zu emulieren. Das Auslösen einer Ausnahme von new hätte beobachtbare Nebenwirkungen, sodass man argumentieren könnte, dass der Compiler den neuen Aufruf nicht optimieren darf.

Implementierungsdetails

Ein Andererseits könnte man argumentieren, dass die Entscheidung, wann eine Ausnahme von new ausgelöst werden soll, ein Implementierungsdetail ist. Clang könnte möglicherweise feststellen, dass die Zuweisung keine Ausnahme verursachen würde, und daher den neuen Aufruf eliminieren, ohne die Als-ob-Regel zu verletzen.

Nicht-auslösende Zuweisungen

Verwenden der Die nicht werfende Version von new, new (std::nothrow) int[100], ermöglicht Clang weiterhin, die Zuweisung zu optimieren. Dies liegt daran, dass Clang möglicherweise nachweisen kann, dass es keinen globalen Ersatzoperator new gibt, der beobachtbares Verhalten verursachen könnte.

Aggressive Optimierung

Sogar in früheren Versionen von Clang Es wurden aggressivere Optimierungen vorgenommen, wie in diesem Code zu sehen ist:

#include <cstddef>

extern void* operator new(std::size_t n);

template<typename T>
T* create() { return new T(); }

int main() {
    auto result = 0;
    for (auto i = 0; i < 1000000; ++i) {
        result += (create<int>() != nullptr);
    }
    return result;
}

Dieser Code wurde optimiert zu:

main:                                   # @main
    movl    00000, %eax          # imm = 0xF4240
    ret

Effektiv wurde die gesamte Schleife wegoptimiert. Spätere Versionen von Clang führen keine derart aggressiven Optimierungen durch.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonKann ein C-Compiler „neue' Operatoraufrufe wegoptimieren?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!