Оптимизирует ли это код?

#ресурсы #c #оптимизация #cpp #производительность

Имеется 2 цикла:
for (i = 0; i < a + 1; i++) { }

и
b = a + 1;
for (i = 0; i < b; i++) { }

Вычисляет ли процессор по новой при каждом прохождении цикла значение a + 1?
То есть, по другому говоря, с точки зрения экономии ресурсов код №2 лучше №1?    

Ответы

Ответ 1

Вот результат gcc-4.6.1 на x86-64:
#include 

int main() {
    int a = 10;

    for (int i = 0; i < a + 1; i++) {
        printf("iteration: %d\n", i);
    }
}

Собираем gcc -O2 -g -Wall -std=c99 -o test test.c
В gdb видим вот такое:
0x400440 
       push   %rbx
0x400441      xor    %ebx,%ebx
0x400443      nopl   0x0(%rax,%rax,1)
0x400448      mov    %ebx,%edx
0x40044a     xor    %eax,%eax
0x40044c     mov    $0x40063c,%esi
0x400451     mov    $0x1,%edi
0x400456     add    $0x1,%ebx
0x400459     callq  0x400430 <__printf_chk@plt>
0x40045e     cmp    $0xb,%ebx
0x400461     jne    0x400448 
0x400463     xor    %eax,%eax
0x400465     pop    %rbx
0x400466     retq

Т.е. видим, что компилятор сам все прекрасно довел до константы 11 (см. main+30).
С другой стороны, вызовы функций стоит делать руками. Вот такое gcc уже не потянул,
printf в функции сбил его с толку:
#include 

int foo() {
    printf("called foo\n");
    return 10;
}

int main() {
    for (int i = 0; i < foo() + 1; i++) {
        printf("iteration: %d\n", i);
    }
}

Там уже call на каждую итерацию.

Premature optimization is the root of all evil —Donald Knuth


Ответ 2

Если код, находящийся внутри цикла не имеет побочных эффектов и компилятору это известно,
то он может оптимизироваться и выполниться только один раз. Если функция импортируется,
например из dll, то компилятор не может знать что внутри, и будет вызывать её на каждой
итерации. То же самое будет, если этот код изменяет внешнюю переменную.


Ответ 3

Тут все зависит от компилятора, какой машинный код он сделает. Современные компиляторы
(типа gcc) такие ситуации хорошо оптимизируют. Т.е. они все-таки вычислят перед циклом
сумму и уже с ней будут делать сравнение.