带有 __builtin_expect 的 ARM 的静态分支预测不起作用！！？答案

【问题标题】：Static Branch prediction for the ARM with __builtin_expect is not functional!!?带有 __builtin_expect 的 ARM 的静态分支预测不起作用！！？
【发布时间】：2012-02-12 06:35:51
【问题描述】：

我正在对 Cortex-R4 中运行的 C 代码进行优化。首先，当我在条件检查中指出“__builtin_expect”时，我没有看到汇编代码输出有任何变化。似乎编译器生成了不必要的跳转。

我的 C 代码：

           bit ++; (Likely)

if(__builtin_expect(bit >= 32),0) 
{ 
  bit -=32; // unlikely code
  xxxxxx;   // unlikely code
  xxxxxx;   // unlikely code
  xxxxxx;   // unlikely code
} 

bit = bit*2 // something  (Likely)
return bit;

---- 生成的 ASM 代码 -------- (位 => r0)

                      ADD   r2,r2,#1 
                      CMP   r0,#0x20 
                      BCC  NoDecrement 
                      SUB   r0,r0,#0x20 
                      XXXXXXXXX 
                      XXXXXXXXX 
                      XXXXXXXXX 
NoDecrement LSL   r0,r0,#1 
                          BX  lr

---- 我预期的 ASM 代码 --------

                          ADD   r2,r2,#1 
                          CMP   r0,#0x20 
                          BHE   Decrement 
JumbBack       LSL   r0,r0,#1 
                          BX  lr 
Decrement      SUB   r0,r0,#0x20 
                          XXXXXXXXX 
                          XXXXXXXXX 
                          XXXXXXXXX 
                          B JumbBack

假设如果这段 C 代码在循环中运行，那么每次它都要跳转（因为 if 条件只通过了一次）。是否有任何其他编译器设置实际上可以按预期生成代码..？？

【问题讨论】：

标签： performance arm optimization branch-prediction

【解决方案1】：

你写道：

if(__builtin_expect(bit >= 32),0)
{
    ...
}

花括号内的代码将永远被执行，因为它被if(foo,0)包围，对于foo的任何值，它都相当于if(0)，无论你是什么内置的试图使用。如果您使用-O2 打开优化，您会看到编译器完全删除了死代码，而不是直接跳过它。我想你可能打算写

if (__builtin_expect(bit >= 32, 0)) {
    bit -= 32;
}

如果我这样做，我会得到我期望的正向分支（clang -O1 或更高版本）。

extern void something();
int foo(int bit)
{
    ++bit;
    if (__builtin_expect(bit >= 32, 0)) {
        bit -= 32;  // "Decrement"
        something();
    }
    bit = bit*2;
    something();
    return bit;
}

这是来自clang -arch armv7 -O2 -S的代码：

_foo:
@ BB#0:
push    {r4, r7, lr}
adds    r4, r0, #1
add r7, sp, #4
cmp r4, #32
bge LBB0_2           // a forward branch for the unlikely case
LBB0_1:
lsls    r4, r4, #1
blx _something
mov r0, r4
pop {r4, r7, pc}
LBB0_2:                      // "Decrement"
sub.w   r4, r0, #31
blx _something
b   LBB0_1

【讨论】：