c - C 优化编译器 (GCC) 是否能够在不使用“const”的情况下检测只读访问的不变值？

Question

我的搜索在这个问题上变成了空白......有很多关于如何const通过发出变量的只读访问信号来帮助编译器优化的讨论，但我找不到问题的答案标题。我对这个问题很感兴趣，因为const如果编译器无论如何都能做到这一点，我想避免考虑使用优化。

我很欣赏即使编译器能够找到不变的值并将它们优化为只读访问，在某些情况下使用const仍然会有所帮助。我只是在广义上寻找关于编译器功能的答案 - GCC 优化器是否在不使用的情况下寻找不变的值const？

Answer 1

我的 GCC，使用 -O3 编译以下代码

#include <stdio.h>

static int count1 = 3;
int count2 = 3;
const int count3 = 3;

int main(void) {
    for (int i = 0; i < count; i++) {
        printf("Hello world\n");
    }

    for (int i = 0; i < count2; i++) {
        printf("Hello again\n");
    }

    for (int i = 0; i < count3; i++) {
        printf("Hello once more\n");
    }
}

相当于

#include <stdio.h>

int count2 = 3;
const int count3 = 3;

int main(void) {
    puts("Hello world");
    puts("Hello world");
    puts("Hello world");
   
    for (int i = 0; i < count2; i++) {
        puts("Hello again");
    }

    puts("Hello once more");
    puts("Hello once more");
    puts("Hello once more");
}

很明显，即使没有const-qualified ，第一个循环也被展开count1，因为它具有内部链接。

count2具有外部链接，编译器无法证明您与该翻译单元链接的其他翻译单元在执行之前不会修改某些构造函数中的静态变量，main并且将禁用优化。

count3是const合格的。编译器知道没有其他翻译单元也不能改变它的值，并且循环将被展开，尽管count3有外部链接，并且相同的变量对其他翻译单元是可见的。