Vamos a descompilar para ver qué hace GCC 4.8 con él
Blagovest mencionó la inversión de ramas para mejorar la tubería, pero ¿los compiladores actuales realmente lo hacen? ¡Vamos a averiguar!
Sin __builtin_expect
#include "stdio.h"
#include "time.h"
int main() {
/* Use time to prevent it from being optimized away. */
int i = !time(NULL);
if (i)
puts("a");
return 0;
}
Compile y descompile con GCC 4.8.2 x86_64 Linux:
gcc -c -O3 -std=gnu11 main.c
objdump -dr main.o
Salida:
0000000000000000 <main>:
0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
4: 31 ff xor %edi,%edi
6: e8 00 00 00 00 callq b <main+0xb>
7: R_X86_64_PC32 time-0x4
b: 48 85 c0 test %rax,%rax
e: 75 0a jne 1a <main+0x1a>
10: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
11: R_X86_64_32 .rodata.str1.1
15: e8 00 00 00 00 callq 1a <main+0x1a>
16: R_X86_64_PC32 puts-0x4
1a: 31 c0 xor %eax,%eax
1c: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
20: c3 retq
El orden de las instrucciones en la memoria no cambió: primero el puts
y luego el retq
retorno.
Con __builtin_expect
Ahora reemplace if (i)
con:
if (__builtin_expect(i, 0))
y obtenemos:
0000000000000000 <main>:
0: 48 83 ec 08 sub $0x8,%rsp
4: 31 ff xor %edi,%edi
6: e8 00 00 00 00 callq b <main+0xb>
7: R_X86_64_PC32 time-0x4
b: 48 85 c0 test %rax,%rax
e: 74 07 je 17 <main+0x17>
10: 31 c0 xor %eax,%eax
12: 48 83 c4 08 add $0x8,%rsp
16: c3 retq
17: bf 00 00 00 00 mov $0x0,%edi
18: R_X86_64_32 .rodata.str1.1
1c: e8 00 00 00 00 callq 21 <main+0x21>
1d: R_X86_64_PC32 puts-0x4
21: eb ed jmp 10 <main+0x10>
Se puts
movió al final de la función, ¡el retq
regreso!
El nuevo código es básicamente el mismo que:
int i = !time(NULL);
if (i)
goto puts;
ret:
return 0;
puts:
puts("a");
goto ret;
Esta optimización no se realizó con -O0
.
Pero buena suerte al escribir un ejemplo que funciona más rápido con __builtin_expect
que sin, las CPU son realmente inteligentes en esos días . Mis ingenuos intentos están aquí .
C ++ 20 [[likely]]
y[[unlikely]]
C ++ 20 ha estandarizado esas funciones integradas de C ++: Cómo usar el atributo probable / improbable de C ++ 20 en la declaración if-else Probablemente (¡un juego de palabras!) Harán lo mismo.