C静态内联参数评估优化

Question

假设一个 API，其中每个函数都返回一个错误代码，在没有错误的情况下为零，在错误值的情况下为非零。

让

int foo(...);
int bar(...);

成为此 API 中的函数。假设有一个代码片段，其中必须按顺序调用foo 和bar 并且应该始终调用 foo 和 bar，而不管先前的错误，但是传播第一个返回的非零错误码，即

int foobar(...)
{
    int rc = 0, rc_;
    /* ... */
    rc_ = foo(...); rc = rc ? rc : rc_;
    rc_ = bar(...); rc = rc ? rc : rc_;
    return rc;
}

编写 rc,rc_ 多路复用很累并且容易出错（无论是否使用三元运算符、if/else 或其他东西）。

让传播辅助函数出现错误

static inline
int rc_propagate(int r, int p){ return p ? p : r; }

这可以像这样在foobar中使用

int foobar(...)
{
    int rc = 0;
    /* ... */
    rc = rc_propagate(foo(...), rc);
    rc = rc_propagate(bar(...), rc);
    return rc;
}

C 标准是否允许通过将 rc_propagate 的第一个参数（一个静态内联函数）的评估拉到三元中进行优化，这样如果第二个参数 @ 时，由于三元运算符评估规则，它可能不会被执行987654329@ 非零？

Answer 1

只要程序保持不变，就允许编译器（或硬件）优化程序¹，即您不能证明执行的程序与执行的程序不同你写的。

在这种情况下，您编写的程序将始终调用外部函数，因为它不存在于可能无法计算的三元运算符中。该函数可能具有不同的有趣副作用，并且编译器不知道。这意味着程序的优化版本必须在某些时候调用外部函数（代码可能会重新排序）以保留该行为。

如果不是这样，您可以证明执行的程序与您编写的程序不同。这样做很容易；将 printf（或等效）语句放入外部函数调用中。

1。抽象程序的概念，它在执行时存在，而不是生成的机器代码或可执行文件。

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使用权威的参数，您可以看到没有编译器会真正优化对 foo() 和 bar() 的调用：

gcc 版本 4.9.2、5.3 或 6.1，带 -O2：

foobar():
pushq   %rbx    
call    foo()    
movl    %eax, %ebx    
call    bar()    
testl   %ebx, %ebx    
cmove   %eax, %ebx    
movl    %ebx, %eax    
popq    %rbx    
ret

clang 版本 3.7.1 或带有 -O2 的 3.8：

foobar():                          
pushq   %rbx    
callq   foo()    
movl    %eax, %ebx    
callq   bar()    
testl   %ebx, %ebx    
cmovnel %ebx, %eax    
popq    %rbx