C/C++编译器会优化这个if语句吗？

Question

我有这样的代码，我发现它有点难以阅读：

// code1
if( (expensiveOperation1() && otherOperation() && foo()) 
     || (expensiveOperation2() && bar() && baz()) {
  // do something
}

我只是将其更改为以下内容，以使其更具可读性：

// code2
const bool expr1 = expensiveOperation1() && otherOperation() && foo();
const bool expr2 = expensiveOperation2() && bar() && baz();
if(expr1 || expr2){
   // one of the conditions met
}

但是我现在应该关心效率吗？

我的意思是，在

code1

中，如果第一个连接子句得到满足，那么它甚至不会费心去查看第二个连接子句，因为已经很清楚该陈述将是正确的。

但在我的更具可读性的示例中，

cond1

和

cond2

都必须计算。或者如果 expr2 没有在其他地方使用，编译器是否足够聪明，可以将我的

code2

更改为

code1

？

Answer 1

我想说不应该，因为如果任何函数有副作用，它们在逻辑上就不等价。

但是，以下内容是等效的，并且它的优点是允许您为测试函数提供描述性名称，使代码更加自文档化：

// code3
inline bool combinedOp1()
{
    return expensiveOperation1() && otherOperation() && foo();
}

inline bool combinedOp2()
{
    return expensiveOperation2() && bar() && baz();
}

然后调用如下：

if (combinedOp1() || combinedOp2())
{
    // do something
}

Answer 2

也许吧，但为什么不让你的第二次检查合并第一个呢？

// code3
bool expr = expensiveOperation1() && otherOperation() && foo();
expr = expr || (expensiveOperation2() && bar() && baz());
if(expr){
   // one of the conditions met
}

更好的是，扭转局面，使最便宜的检查首先出现在每个列表中，利用惰性评估完全跳过昂贵的操作。

Answer 3

好吧，如果条件有副作用，编译器通常不会对 && 和 || 重新排序。 一些非常聪明的编译器可能能够静态地验证它们的独立性，但这很少见。

如果可能，重新排序条件，让便宜的操作先出现，这样就可以短路昂贵的操作。

Answer 4

这里最常见的答案是用“不应该”和“也许”来回答问题！这不是一个明确的答案来吧！

如果您想知道您的编译器是否正在优化这一小段代码，请使用“显示程序集输出”标志来编译您的代码。在 GCC 上，该标志是“-S”。 然后查看输出程序集，它将准确地 100% 显示正在编译或未编译的内容。

然后，您可以将截取的第一个代码与“therefromhere”的代码片段进行比较，并快速尝试大量代码更改，直到找到编译器优化最好的代码（即最少周期）。

查看 asm 输出听起来复杂且可怕，但实际上只需要大约 5 分钟即可完成。我在这里做了一个例子：在 C 中交换值的最快方法是什么？

Answer 5

这个问题的答案当然取决于编译器。检查的最终方法是查看编译器为此函数生成的程序集。大多数（全部？）编译器都有办法做到这一点，例如

gcc

有

-S

选项。如果由于某种奇怪的原因，您的调试器不能向您显示函数的反汇编，或者有其他工具可以执行此操作。

Answer 6

很好的答案。

我只想补充一点，我不喜欢编译器如此积极地优化以重新排序我的代码。

我只是想让编译器按照它的指示去做。

如果它能智胜我，它也能智胜自己。

Answer 7

如果编译器知道 cond2 中的函数（expectiveOperation2()、bar() 和 baz()）是纯函数（即没有副作用），则可以进行优化。如果它们是纯函数，确保编译器知道的最简单方法就是使它们成为内联函数。

即使您不知道，编译器也有可能知道，但这不太可能，因为昂贵的Operation2()可能做了相当多的工作。

FWIW，如果这些函数是纯函数，您可能应该重新排序它们，以便 bar() 和 baz() 在昂贵的Operation2() 之前运行（与 cond1 中的排序相同）。