GCC中的奇怪优化（删除函数）

我在GCC4.8.2中遇到了一个奇怪的优化，它使用-O2删除了一个函数

请参阅下面的代码

increase（）和increase2（）相同，只是后者中有一个printf（）

但是，如果在GCC中使用-O2，则会删除increase（）

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <arpa/inet.h>

void swap(uint64_t *vector)
{
    uint32_t *p = (uint32_t *)vector;
    uint32_t tmp = p[0];
    p[0] = htonl(p[1]);
    p[1] = htonl(tmp);
}

void increase(uint64_t *vector)
{
    swap(vector);
    (*vector)++;
    swap(vector);
}
void increase2(uint64_t *vector)
{
    swap(vector);
    (*vector)++;
    printf("touch...\n");
    swap(vector);
}


int main()
{
    uint64_t vector = 0xa;

    increase(&vector);
    printf("%lx\n", vector);

    increase2(&vector);
    printf("%lx\n", vector);

    return 1;
}

为什么?

提前谢谢

---

对不起，我没有说清楚

问题不是“删除函数”，而是“函数不影响参数”

Matt McNabb指出了原因，严格的别名规则。

---

非常感谢。

如果函数实际被删除，您的输出将更像：

touch...
a
touch...
10000000000000a

为了回答你的问题，它正在打印这个，因为你告诉它按那个顺序打印这三行

对

increase（）

的调用不会输出任何内容，然后使用

printf（“%lx\n”，vector）

输出

a

然后，调用

increase2（）

并按设计输出

touch…

，然后使用

printf（“%lx\n”，vector）输出
100000000000a


您是否检查了未优化的输出？
如果函数实际被删除，您的输出将更像：

touch...
a
touch...
10000000000000a

为了回答你的问题，它正在打印这个，因为你告诉它按那个顺序打印这三行

对
increase（）
的调用不会输出任何内容，然后使用
printf（“%lx\n”，vector）
输出
a

然后，调用
increase2（）
并按设计输出
touch…
，然后使用
printf（“%lx\n”，vector）输出
100000000000a


是否检查了未优化的输出？
此代码导致未定义的行为：

uint32_t *p = (uint32_t *)vector;
uint32_t tmp = p[0];

vector
指向的内存是类型为
uint64\u t
的对象，但是您可以通过类型为
uint32\u t
的左值读取它。这违反了严格的别名规则

由于您的程序总是调用此函数，因此整个程序的行为是未定义的。因此，当优化器切断通向UB的路径时，您可能会看到奇怪的优化工件


另一个问题是，您正在使用
%lx
打印
uint64\u t
。除非您的系统使用64位长，否则这将无法工作。要获得正确的说明符，请使用
printf（“%”PRIx64“\n”，vector）。为此，您可能需要
#包括


在修复printf格式说明符后，我的系统在
-O2
和更低的位置提供以下信息，或者如果使用
-fno strict aliasing
开关：

10000000000000a
touch...
20000000000000a

和垃圾在
-O3
 此代码导致未定义的行为：

uint32_t *p = (uint32_t *)vector;
uint32_t tmp = p[0];

vector
指向的内存是类型为
uint64\u t
的对象，但是您可以通过类型为
uint32\u t
的左值读取它。这违反了严格的别名规则

由于您的程序总是调用此函数，因此整个程序的行为是未定义的。因此，当优化器切断通向UB的路径时，您可能会看到奇怪的优化工件


另一个问题是，您正在使用
%lx
打印
uint64\u t
。除非您的系统使用64位长，否则这将无法工作。要获得正确的说明符，请使用
printf（“%”PRIx64“\n”，vector）。为此，您可能需要
#包括


在修复printf格式说明符后，我的系统在
-O2
和更低的位置提供以下信息，或者如果使用
-fno strict aliasing
开关：

10000000000000a
touch...
20000000000000a

和垃圾在
-O3
 我知道你的问题是“为什么”。马特·麦克纳布解释得很好。但如何修复呢

通常编译器和CPU更喜欢值而不是指针，因为它们有更多（更安全）的优化空间。因此，让我们完全避免指针技巧，只进行值转换：

#include <endian.h>

void swap(uint64_t *vector)
{
    *vector = htobe64(le64toh(*vector));
}

#包括
无效交换（uint64_t*向量）
{
*向量=htobe64（le64toh（*向量））；
}

这使您的程序行为对优化不敏感。
我知道您的问题是“为什么”。马特·麦克纳布解释得很好。但如何修复呢

通常编译器和CPU更喜欢值而不是指针，因为它们有更多（更安全）的优化空间。因此，让我们完全避免指针技巧，只进行值转换：

#include <endian.h>

void swap(uint64_t *vector)
{
    *vector = htobe64(le64toh(*vector));
}

#包括
无效交换（uint64_t*向量）
{
*向量=htobe64（le64toh（*向量））；
}

这使您的程序行为对优化不敏感。
我看不出您描述的问题。似乎正在调用
increase（）
和
increase2（）
。。。问题是什么？学习如何使用gnu调试器一步一步地查看执行情况。@Wedapasi老实说，对初学者来说，调试优化后的代码会非常混乱。在这种特定情况下，即使是
main
操作也会重新排序。另一方面，当然知道
gdb
是合理的。你能检查一下你实际上正在运行这段代码吗？比如说，在每次调用
increase
之前，你没有打印
printf
？@dlask：非常正确。我完全同意你的意见。但是，我怀疑这是否会成为这个特定代码的一个问题，因为输出是预期的、未定义的行为。我个人认为，看到步骤viz代码的执行和实际调试之间有细微的区别。查看步骤viz代码的执行可以真正帮助理解代码流，不一定是在出现问题的情况下。我没有看到您描述的问题。似乎正在调用
increase（）
和
increase2（）
。。。问题是什么？学习如何使用gnu调试器一步一步地查看执行情况。@Wedapasi老实说，对初学者来说，调试优化后的代码会非常混乱。在这种特定情况下，即使是
main
操作也会重新排序。另一方面，房委会