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c++ - 编译器优化开关的方式是否不同于长 if-then-else 链？

coder 2024-02-22 原文

假设我有 N 个在编译时已知的不同整数值，V_1 到 V_N。考虑以下结构:

const int x = foo();
switch(x) {
case V_1: { /* commands for V_1 which don't change x */ } break;
case V_2: { /* commands for V_1 which don't change x */ } break;
/* ... */
case V_N: { /* commands for V_1 which don't change x */ } break;
}

对比

const int x = foo();
if      (x == V_1) { /* commands for V_1 which don't change x */ }
else if (x == V_2) { /* commands for V_2 which don't change x */ }
else ...
else if (x == V_N) { /* commands for V_N which don't change x */ }

现代 C++ 编译器是否以不同方式对待它们？也就是说，他们是否对这些代码结构应用了不同的潜在优化？还是将它们“规范化”为相同的 for，然后决定优化(例如是否形成跳转表)？

注意事项:

  • 我所说的现代 C++ 编译器主要是指最新版本的 GCC、clang 和 MSVC。 ICC 也可能相关。
  • 请回答有关最大优化级别的问题(-O3 for clang 和 GCC)
  • ...但是，如果 switches 和 if-then-else 链的处理在某些优化级别相同而在其他优化级别不同，那就是也很有趣。
  • 我猜答案可能取决于 N 的值 - 如果可能请给出阈值。

最佳答案

具有讽刺意味的是，这正是我几天前为大多数最新编译器所做的测试。事实上，对于最新的编译器，clang 为 switch 和 if 生成相同的程序集 - 对于它生成的少量情况(低于 5)一堆直接条件跳转，而对于 5 个或更多情况，它会进行间接表跳转。

另一方面，gcc 处理方式不同:它将switch 转换为间接表跳转，而一系列if 语句仍然是一个一系列条件直接跳转。

同样值得注意的是，如果 switch case 中有“漏洞”(即控制变量的可能值未被 case 标签覆盖)，它仍然可以转换为一系列条件直接跳转或间接表跳转, 但我无法找出确切的公式。

这是一些播放代码: https://gcc.godbolt.org/z/Lll1Kd

关于c++ - 编译器优化开关的方式是否不同于长 if-then-else 链？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/53198276/

if-then-else同于codesectioncommandsc++switch-statementg++compiler-optimizationclang++

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