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根据 GCC 手册，-fipa-pta优化会：

-fipa-pta：执行过程间指针分析和过程间修改和引用分析。此选项可能会导致在大型编译单元上使用过多的内存和编译时。在任何优化级别默认情况下都不会启用它。

我假设 GCC 试图根据过程中使用的指针和引用来区分可变和不可变数据。有更深入的 GCC 知识的人可以解释什么-fipa-pta吗？

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我认为“程序间”这个词是这里的关键。

我对 gcc 的优化器不是很熟悉，但我之前一直致力于优化编译器。以下内容有些推测；与一小粒盐一起服用，或与了解 gcc 内部结构的人确认。

优化编译器通常仅在每个单独的函数（或子例程或过程，取决于语言）内执行分析和优化。例如，给定这样的人为示例的代码：

double *ptr = ...;

void foo(void) {
    ...
    *ptr = 123.456;
    some_other_function();
    printf("*ptr = %f\n", *ptr);
}

优化器将无法确定 的值是否*ptr已被调用更改some_other_function()。

如果启用了过程间分析，那么优化器可以分析 的行为some_other_function()，并且它可能能够证明它不能修改*ptr。鉴于这样的分析，它可以确定表达式*ptr仍然必须计算为123.456，并且原则上它甚至可以用 替换printf调用puts("ptr = 123.456");。

（事实上​​，使用与上述代码片段类似的小程序，我得到了与-O3and相同的生成代码-O3 -fipa-pta，所以我可能遗漏了一些东西。）

由于一个典型的程序包含大量的函数，以及大量可能的调用序列，这种分析可能非常昂贵。

于 2012-10-25T19:46:31.783 回答
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正如这篇文章所引用的：

“-fipa-pta”优化在分析时会考虑被调用函数的主体，因此编译

void __attribute__((noinline))
bar(int *x, int *y)
{
  *x = *y;
}

int foo(void)
{
  int a, b = 5;
  bar(&a, &b);
  return b + 10;
}

with -fipa-pta 使编译器看到 bar 没有修改 b，编译器通过将 b+10 更改为 15 来优化 foo

int foo(void)
{
  int a, b = 5;
  bar(&a, &b);
  return 15;
}

一个更相关的例子是“<a href="https://kristerw.blogspot.se/2017/05/integer-division-is-slow.html" rel="nofollow noreferrer">Integer 中的“慢”代码分工很慢”博客文章

std::random_device entropySource;
std::mt19937 randGenerator(entropySource());
std::uniform_int_distribution<int> theIntDist(0, 99);

for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {
  volatile auto r = theIntDist(randGenerator);
}

用 -fipa-pta 编译它可以让编译器看到 intDist 在循环中没有被修改，因此内联代码可以像“快速”版本一样被常量折叠——结果它的运行速度快了四倍.

于 2021-03-30T12:30:28.287 回答