C 优化编译器 (GCC) 是否能够在不使用 'const' 的情况下检测 read-only 访问的不变值？

Question

我在这个问题上的搜索结果是空白...关于 const 如何通过发出 read-only 变量访问信号来帮助编译器优化的讨论很多，但我可以找不到标题中提出的问题的答案。我对这个问题很感兴趣，因为我想避免考虑使用 const 进行优化，如果编译器无论如何都可以这样做的话。

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

Answer 1

我的 GCC，带 -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-限定的 count1，第一个循环也展开了，因为它有 内部 linkage.

count2 有外部 linkage，编译器不可能证明你 other 翻译单元 link 使用此翻译单元不会在执行 main 之前修改某些构造函数中的静态变量，并且优化将被禁用。

count3 是 const 合格的。编译器知道没有其他翻译单元也可以更改它的值并且循环将展开，尽管 count3 具有外部 linkage，并且相同的变量对其他翻译单元可见。

C 优化编译器 (GCC) 是否能够在不使用 'const' 的情况下检测 read-only 访问的不变值？

Are C optimizing compilers (GCC) able to detect unchanging values for read-only access without the use of 'const'?

c

compiler-optimization

readonly-variable