嵌套结构元素取消引用的开销和编译器优化

Question

我想知道编译器（更具体地说是带有 -O3 的 gcc）can/will 是否优化了嵌套的结构元素取消引用（或者甚至没有嵌套）。

例如，执行以下代码是否有意义

register int i = 0;
register double multiple = struct1->struct2->element1;
for (i = 0; i < 10000; i++)
  result[i] = multiple * -struct1->struct3->element3[i];

而不是

register int i = 0;
for (i = 0; i < 10000; i++)
  result[i] = struct1->struct2->element1 * -struct1->struct3->element3[i];

我正在寻找最优化的，但如果编译器会优化它，我不会通过并带出循环结构取消引用。如果确实如此，我认为我最好的选择如下

register int i = 0;
register double* R = &result[0];
register double* amount = &struct1->struct3->element[0];
for (i = 0; i < 10000; i++, R++, amount++)
  *R = struct1->struct2->element1 * -*amount;

这消除了所有不必要的取消引用等（我认为）。是否会优化到达 element3 的 2 个引用？

有什么想法吗？谢谢

Answer 1

此优化称为 Loop-invariant code motion。循环不变量（循环内永不改变的事物）被移出循环，以避免一遍又一遍地重新计算相同的事物。

GCC 支持它，并通过 -fmove-loop-invariants 标志启用：

-fmove-loop-invariants Enables the loop invariant motion pass in the new loop optimizer. Enabled at level -O1

如今，无论您如何编写代码，编译器几乎总是足够聪明来完成 "right thing"。专注于编写最简单、最干净、最容易阅读（对人类而言！）的代码。让编译器通过启用优化来处理其余的事情。 -O2常用。

嵌套结构元素取消引用的开销和编译器优化

Overhead and compiler optimization of dereference of nested struct elements

c

optimization

gcc

struct

compiler-optimization