[[likely]] 和 [[unlikely]] 影响程序汇编的简单示例？

Question

C++20在语言中引入了属性[[likely]]和[[unlikely]]，可以用来让编译器针对一个执行路径是much [=26]的情况进行优化=]更多可能或比其他人更更少可能。

考虑到错误分支预测的代价，这似乎是一个在代码的性能关键部分可能非常有用的功能，但我不知道它实际上会导致编译器做什么。

是否有一段简单的代码可以添加 [[likely]] 和 [[unlikely]] 属性来更改编译器的程序集输出？ 也许更重要的是，这些更改有什么作用？

为了自己的理解，我创建了一个简单的示例，以查看程序集是否有任何差异，但是这个示例似乎太简单了，无法实际显示程序集的任何更改：

void true_path();
void false_path();

void foo(int i) {
    if(i) {
        true_path();
    } else {
        false_path();
    }
}
void bar(int i) {
    if(i) [[likely]] {
        true_path();
    } else [[unlikely]] {
        false_path();
    }
}

View the compiled assembly here.

Answer 1

看来，gcc 中有一个错误。如果你有两个相同的函数，除了 [[likely]] 属性，gcc 会错误地折叠它们。

但如果您只使用一个函数，并在 [[likely]]/[[unlikely]] 之间切换，程序集会发生变化。

所以，这个函数：

void bar(int i) {
    if(i) [[unlikely]] {
        true_path();
    } else [[likely]] {
        false_path();
    }
}

编译为：

bar(int):
        test    edi, edi
        jne     .L4
        jmp     false_path()
.L4:
        jmp     true_path()

还有这个：

void bar(int i) {
    if(i) [[likely]] {
        true_path();
    } else [[unlikely]] {
        false_path();
    }
}

编译为：

bar(int):
        test    edi, edi
        je      .L2
        jmp     true_path()
.L2:
        jmp     false_path()

注意，条件已经改变：如果 i 为非零，则第一个版本跳转，而如果 i 为零，则第二个版本跳转。

这与属性一致：gcc 生成代码，其中条件跳转发生在不太可能的路径中。

[[likely]] 和 [[unlikely]] 影响程序汇编的简单示例？

Simple example where [[likely]] and [[unlikely]] affect program assembly?

c++

assembly

gcc

c++20

likely-unlikely