compiler-optimization - 在什么情况下编译器可以改变程序语句的执行顺序？

Question

如果这不是一个真正的问题，请随时关闭；）

Answer 1

不仅编译器可以重新排序执行（主要是为了优化），大多数现代处理器也这样做。阅读有关执行重新排序和内存屏障的更多信息。

Answer 2

编译器可以在认为适合优化目的时更改语句的执行顺序，并且此类更改不会改变代码的可观察行为。

一个非常简单的例子——

int func (int value)
{
    int result = value*2;
    if (value > 10)
    {
       return result;
    }
    else
    {
       return 0;
    }
}

一个天真的编译器可以完全按照所示的顺序为此生成代码。首先计算“结果”并仅在原始值大于 10 时返回它（如果不是，“结果”将被忽略 - 不必要地计算）。

但是，一个理智的编译器会看到，只有在“value”大于 10 时才需要计算“result”，因此可以轻松地将计算“value*2”移动到第一个大括号内，并且只有在“value”时才这样做实际上大于 10（不用说，编译器在优化时并没有真正查看 C 代码 - 它在较低级别工作）。

这只是一个简单的例子。可以创建更复杂的示例。很有可能一个 C 函数最终看起来几乎不像它的编译形式的 C 表示，具有足够积极的优化。

Answer 3

许多编译器使用称为“公共子表达式消除”的东西。例如，如果您有以下代码：

for(int i=0; i<100; i++) {
    x += y * i * 15;
}

编译器会注意到 y * 15 是不变的（它的值不会改变）。所以它将计算 y * 15，将结果保存在寄存器中并将循环语句更改为“x += r0 * i”。这是一个人为的例子，但是在使用数组索引或任何其他基本 + 偏移类型的情况时，您经常会看到这样的表达式。