执行GCC和Clang之间的性能差距

我有以下简单的代码，当我在GCC和Clang中编译它们时，它们的执行时间之间存在巨大的性能差异，正如您可以看到的结果和下面编译器的版本一样

char*strchr\ux（寄存器常量char*s，int c）{
做{
如果（*s==c）{
返回（字符*）s；
}
}而（*s++）；
返回0；
}

char*get（char*value，常量字符分隔符）{
int separator_index=strhr（值，分隔符）-值；
char*result=malloc（分隔符索引）；
memcpy（结果、值、分隔符和索引）；
结果[分隔符索引]='\0'；
返回结果；
}

intmain（）{
常量字符分隔符='，'；
时钟t=时钟（）；
对于（尺寸i=0；i<100000000；++i）{
免费（获取（“127.0.0.1127.0.0.2:1111”，分隔符））；
}
浮点经过的秒数=（（双精度）（时钟（）-t））/CLOCKS\u/SEC）；
printf（“%f秒。\n”，已用\u秒）；
返回0；
}

此外，“strchr_x”实现与原始GCC实现完全相同。你可以在

当我在标准库中使用'strchr'方法时；GCC的运行时间减少到0.015625秒

因此，我的问题是：

为什么在GCC中我的'strchr_x'和标准库的'strchr'之间存在巨大的性能差异

为什么在GCC和Clang之间存在巨大的性能差距

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如果您将代码插入其中，您可以看到Clang将优化整个for循环，这解释了为什么它在0秒内执行。它可能会这样做，因为get的唯一副作用是malloc，结果会立即被释放

编辑： GCC确实不能很好地处理您的代码，似乎。。。 我再次检查了生成的汇编程序，这不仅是因为它无法删除空for循环（对于strchr（）），而且它也无法删除循环体中的函数调用（对于strchr\u x（））

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所以最后，这一切归结为一些非常奇怪的优化行为，而你最慢的例子实际上是唯一一个做任何事情的例子。我不知道为什么GCC在你的例子中失败得如此之难，但我绝对同意你应该将其作为一个bug进行归档（甚至可能是两个单独的bug，因为它在使用strchr（）时已经很难失败，而在使用strchr_x（）时更难失败，尽管两者应该是相同的）

关于问题二的简短回答-

clang

（LLVM）在运行时具有更好的代码和链接优化

现在，我先从经验中举出一个例子。该项目适合我在raspberry pi-3设备上进行必要的测试。当我使用

clang++

编译时，大约需要15分钟，而使用

gcc

编译时，经过40多分钟的长时间等待编译，就在链接的最后，构建的内存就用完了！为什么？同样，

clang

提供了更好的编译时代码优化和后台链接

然而，这取决于，在不同的Ox水平下，你可能不会得到相同的差异（试试O2，你会看到）。为了更多的参考，我认为这两篇文章提供了一些详细的解释

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似乎

gcc

无法删除循环，即使它删除了循环中的调用。以下是指向godbolt的链接，代码如下：

main：
推送rbx
呼叫钟
mov-rbx，rax
mov eax，100000000
.L5：
sub-rax，1//clang显然优化了/*no-effect*/for循环。看看反汇编。当时间为零时，这意味着编译器完全优化了您试图测试的代码。它可以这样做，因为代码没有任何可观察的效果。您有未定义的行为（在
result
末尾写入）。这可能不是导致性能差异的原因，但是.gcc将循环减少为
for（无符号长x=10000000；x！=0；--x）则无法删除此空循环。请在gcc的bugzilla中提交错误报告。在main上添加
\uuuu attribute\uuuu（（flatte））
，使gcc能够进行优化，但它确实能够在不作弊的情况下进行优化。实际上，我想知道这是否是gcc方面的错误，但@marc glisse已经回答了这个问题。你能回答我的第一个问题吗@felix-g？我已经再次检查了汇编程序，并相应地扩展了我的答案
gcc version 8.1.0 (Ubuntu 8.1.0-5ubuntu1~16.04)
# gcc main.c -O3 -o gcc-main
# 1.968750 seconds.

clang version 3.8.0-2ubuntu4 (tags/RELEASE_380/final)
# clang main.c -O3 -o clang-main
# 0.000000 seconds.

main:
        push    rbx
        call    clock
        mov     rbx, rax
        mov     eax, 100000000
.L5:
        sub     rax, 1 // <<-------- loop which does nothing.
        jne     .L5
        call    clock