Mengapa Pengoptimuman Pengkompil Memecahkan Kod Pertukaran Integer 64-bit Ini?

Kesalahan Pengoptimuman dalam Kod Manipulasi Memori

Dalam syarahan baru-baru ini, binaan pengekodan telah dibentangkan yang membawa kepada tingkah laku yang tidak dijangka apabila pengoptimuman didayakan. Kod ini cuba menukar perkataan 32-bit dalam integer 64-bit.

<br>sebaris 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;

Salin selepas log masuk

}

Pada mulanya ditafsirkan sebagai isu gaya pengekodan, pensyarah mendakwa pengoptimuman akan menyebabkan kod itu tidak berkesan. Sebab bagi tingkah laku ini telah dipersoalkan.

Pelanggaran Peraturan Pengalian Tegas

Punca masalah terletak pada pelanggaran peraturan penyamaran yang ketat. Peraturan ini menentukan bahawa lokasi memori hanya boleh diakses melalui penunjuk jenis yang serasi. Dalam kod yang diberikan, akses kepada perkataan 32-bit dalam integer 64-bit melalui penunjuk jenis yang berbeza melanggar peraturan ini.

Aliasing and Undefined Behavior

The pengkompil dibenarkan untuk mengoptimumkan berdasarkan peraturan aliasing yang ketat, dengan mengandaikan tiada aliasing antara penunjuk jenis yang berbeza. Akibatnya, tugasan kepada pembolehubah sementara tmp dihapuskan sebagai tidak perlu, menyebabkan tiada pengubahsuaian kepada x.

Memahami Pengaliasan Tegas

Untuk menangani isu ini, pemahaman yang mendalam aliasing yang ketat adalah penting. Piawaian C99 mentakrifkan pengalian yang ketat dalam bahagian 6.5, perenggan 7. Peraturan ini memastikan bahawa nilai tersimpan objek diakses semata-mata melalui ungkapan yang serasi dengan jenis berkesannya.

Penyelesaian Alternatif

Untuk mengatasi masalah pengoptimuman ini, beberapa penyelesaian wujud. Satu pendekatan ialah menggunakan jenis-punning melalui kesatuan. Teknik ini membenarkan berbilang jenis data berkongsi ruang memori yang sama tanpa melanggar peraturan pengalianan.

Kesimpulannya, pengoptimuman boleh memberi kesan yang mendalam kepada tingkah laku kod. Memahami konsep seperti pengalian yang ketat adalah penting untuk mengelakkan akibat yang tidak diingini apabila pengoptimuman digunakan.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Pengoptimuman Pengkompil Memecahkan Kod Pertukaran Integer 64-bit Ini?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!