我如何解决GCC optimization-miss bug 90271？

Question

在2019年5月之前（可能更晚）发布的GCC版本无法优化这段代码：

// Replace the k'th byte within an int
int replace_byte(int v1 ,char v2, size_t k) 
{
   memcpy( (void*) (((char*)&v1)+k) , &v2 , sizeof(v2) );
   return v1;
}

可以看出here（GodBolt）：clang优化了这段代码，GCC和MSVC没有。这是GCC bug 90271，在某些时候将被修复。但是 - 今天的GCC版本不会修复，今天我想编写这段代码......

那么：是否有一种解决方法可以使GCC为这个函数生成与clang相同的代码，或者至少 - 性能相当的代码，将数据保存在寄存器中而不是求助于指针和堆栈？

笔记：

• 我将其标记为C，因为代码片段在C中。我假设一个解决方法，如果存在，也可以在C中实现。
• 我有兴趣优化非内联函数和内联版本。
• 这个问题与this one有关，但只考虑GCC和这段代码中的具体方法;并且是在C而不是C ++。

Answer 1

这使得非内联版本更长一些，但内联版本针对所有三个编译器进行了优化：

int replace_bytes(int v1 ,char v2, size_t k)
{
    return (v1 & ~(0xFF << k * 8)) | ((unsigned char)v2 << k * 8);
}

如果v2是签名类型，那么在转换前unsigned char到char的演员是必要的。在这种情况下，如果没有这种情况，v2将被符号扩展为整数，这将导致结果中不需要的位设置为1。