C语言 宏__builtin_expect的使用

编译器优化 cpu 执行效率

一、计算机特点：

1、cpu流水线，以提前取多条指令进行并行处理
2、到跳转时，则需要重新取指令，打乱了CPU流水线，
3、跳转次数少的程序拥有更高的执行效率

二、__builtin_expect特点：

优点
1、提供分支预测信息，把“很有可能发生”的条件分支放在顺序执行指令段，编译器进行汇编代码代码优化
缺点：
1、造成了代码冗余

三、示例解析

#define likely(x)       __builtin_expect(!!(x), 1)
#define unlikely(x)     __builtin_expect(!!(x), 0)

int main(char *argv[], int argc)
{
   int a = atoi (argv[1]);
   if (unlikely (a == 2))
      a++;
   else
      a--;
   printf ("%d\n", a);
   return 0;
}

1、这里if中判断的条件是a == 2，但是用unlikely括号起来，表示a!=2的情况更可能发生，即a++不太可能被执行，则编译时会把a++的汇编代码放到return 0后面，而a–就放在汇编指令cmp之后，以确保其顺序执行，节省了跳转指令的时间
2、引入__builtin_expect函数来增加条件分支预测的准确性，cpu 会提前装载后面的指令，遇到条件转移指令时会提前预测并装载某个分支的指令。编译器会产生相应的代码来优化 cpu 执行效率