编译器是否真的进行了优化以使这两个函数成为同一个程序集？ [复制]

Question

我将它插入 Godbolt 并惊喜地发现这两个函数调用 a() 和 b() 在 -O0 以外的任何其他条件下都是等效的（使用大多数主要编译器）：

#include <cmath>

struct A {
    int a,b,c;
    float bar() {
        return sqrt(a + b + c);
    }
};

struct B {
    int a[3];
    float bar() {
        int ret{0};
        for (int i = 0; i<3; ++i) {
            ret += a[i];
        }
        return sqrt(ret);
    }
};

float a() {
    A a{55,67,12};
    return a.bar();
}

float b() {
    B b{55,67,12};
    return b.bar();
}

Godbolt 输出为：

a():
        movss   xmm0, DWORD PTR .LC0[rip]
        ret
b():
        movss   xmm0, DWORD PTR .LC0[rip]
        ret
.LC0:
        .long   1094268577

我不是装配专家，但我想知道这是否真的是真的，他们正在做同样的工作。我什至看不到这个程序集中的哪个位置调用了sqrt，或者long“常量”（？）在那里做什么。

Answer 1

这个函数：

float a() {
    A a{55,67,12};
    return a.bar();
}

具有与此完全相同的可观察行为：

float a() {
    return sqrt(55+67+12);
}

b() 也是如此。此外，sqrt(55+67+12) == sqrt(134) == 11.5758369028。

Binary representation of the IEEE-754 floating point value 11.5758369028 is 01000001001110010011011010100001。还有那个binary as integer is 1094268577。

编译器应用所谓的as if rule 将这两个函数替换为与原始代码具有完全相同的可观察行为的程序集：两个函数都返回一个float，其值为11.5758369028。