Pourquoi l'optimisation du compilateur brise-t-elle ce code d'échange d'entiers 64 bits ?

Piège d'optimisation dans le code de manipulation de mémoire

Dans une conférence récente, une construction de codage a été présentée qui a conduit à un comportement inattendu lorsque les optimisations étaient activées. Le code a tenté d'échanger les mots de 32 bits dans un entier de 64 bits.

<br>inline u64 Swap_64(u64 x)<br>{</p>
<div class="code" style="position:relative; padding:0px; margin:0px;"><pre class="brush:php;toolbar:false">u64 tmp;
(*(u32*)&amp;tmp)       = Swap_32(*(((u32*)&amp;x)+1));
(*(((u32*)&amp;tmp)+1)) = Swap_32(*(u32*) &amp;x);

return tmp;

Copier après la connexion

}

Initialement interprété en raison d'un problème de style de codage, le conférencier a affirmé que l'optimisation rendrait le code inefficace. Une raison de ce comportement a été remise en question.

Violation de règles strictes d'alias

La cause du problème réside dans la violation de règles strictes d'alias. Ces règles stipulent qu'un emplacement mémoire n'est accessible que via un pointeur d'un type compatible. Dans le code donné, les accès à un mot de 32 bits dans un entier de 64 bits via des pointeurs de différents types violent cette règle.

Aliasing et comportement non défini

Le Le compilateur est autorisé à optimiser sur la base de la règle d'alias stricte, en supposant qu'il n'y a pas d'alias entre des pointeurs de types différents. Par conséquent, les affectations à la variable temporaire tmp sont éliminées car inutiles, ce qui n'entraîne aucune modification de x.

Comprendre l'alias strict

Pour résoudre ce problème, une compréhension approfondie de l'aliasing strict est crucial. La norme C99 définit l'aliasing strict à la section 6.5, paragraphe 7. Cette règle garantit que la valeur stockée d'un objet est accessible uniquement via des expressions compatibles avec son type effectif.

Solutions alternatives

Pour contourner cet écueil d'optimisation, plusieurs solutions existent. Une approche consiste à utiliser le jeu de mots via une union. Cette technique permet à plusieurs types de données de partager le même espace mémoire sans violer les règles d'alias.

En conclusion, l'optimisation peut avoir un impact profond sur le comportement du code. Comprendre des concepts tels que l'alias strict est primordial pour éviter des conséquences inattendues lorsque des optimisations sont appliquées.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!