likely与unlikely

最新推荐文章于 2024-08-02 16:46:53 发布

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分类专栏： C编程

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本文详细介绍了C++中用于优化条件分支的`likely`和`unlikely`宏，它们通过预判条件分支的执行概率，帮助编译器优化代码执行路径，提高处理器流水线效率。在表达式为真可能性大的情况下使用`likely`，反之使用`unlikely`。这两个宏可以提升条件判断的预测准确性，从而减少指令跳转带来的性能损失。常见应用场景包括在条件判断中使用，以指导编译器优化代码流。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

系统中.../include/linux/compiler.h定义

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

看了其他博客，只说明了这个宏的作用，优化流程，没有说明一点就是：

if(likely(x)) 等价于 if(x)
if(unlikely(x)) 等价于 if(x)

likely或者unlikely都是在X表达式为真时返回1。

优化原理：

现在处理器都是流水线的，有些里面有多个逻辑运算单元，系统可以提前取多条指令进行并行处理，但遇到跳转时，则需要重新取指令，这相对于不用重新去指令就降低了速度。
所以就引入了 likely 和 unlikely ，目的是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。unlikely 表示你可以确认该条件是极少发生的，相反 likely 表示该条件多数情况下会发生。编译器会产生相应的代码来优化 cpu 执行效率。

也就是说，使用 likely() ，执行 if 后面的语句的机会更大，使用 unlikely()，执行 else 后面的语句的机会更大。通过这种方式，编译器在编译过程中，会将可能性更大的代码紧跟着起面的代码，从而减少指令跳转带来的性能上的下降。

应用场景：

表达式为假的可能性大，用unlikely


int main()
{
    int x = 2;
    if (unlike(x < 1))
    {
        printf("此分支执行的可能性极小\n");
    }
    else
    {
        printf("cpu提前获取else分支\n");
    }

    return 0;
}

表达式为真的可能性大，用unlikely

int main()
{
    int x = 0;
    if (unlike(x < 1))
    {
        printf("cpu提前获取if分支\n");
    }
    else
    {
        printf("此分支执行的可能性极小\n");
    }

    return 0;
}

分析：个人觉得likely、unlikely有一个就可以，如果表达式可能为假（x<2），如果不想使用unlikely，直接表达式取反，likely(x>=2)就可以了