C++ C++；：编译器是否优化整数+；浮点算术运算？

当一方是整数类型，而另一方是浮点类型时，编译器是否能够优化算术运算？或者，在100%的情况下，在执行操作之前，整数会被提升为浮点吗

---

我问这个问题的原因是，为了清楚起见，我喜欢自己执行浮点提升，但如果它保留了编译器可以利用的情况，我可能会停止这样做。

在编译器可以优化浮点和整数之间的加法的情况下，例如，将

3.f+1

优化为

4

而不是在运行时执行加法，我希望强制转换的存在对编译器是否能够优化没有影响

这是一个一般性的陈述，基于现代编译器的工作方式，而不是逻辑上的必然性。在编译器识别出一些

f+i

可以优化的情况下，对于一些

float

f

和一些整数

i

（可能是常量或表达式，而不仅仅是标识符），则

f+（float）i

在编译器的分析中应该是等效的，并且应该得到相同的优化

理解这一点的一种方法是，在解析

f+i

时，编译器将认识到

i

必须转换为

float

，并且它将在程序的内部表示中构造语句，以获取

f

，获取

i

，将

i

转换为

float

，并添加它们。分析

f+（float）i

时，将构造相同的内部表示，因此这两个语句将是等效的

也就是说，我认为编译器可以优化的情况可能相当有限。编译器可以识别特定情况，例如添加两个常量、将

浮点

零添加到整数，以及将整数零添加到

浮点

。有时，编译器可能能够推导出

f

和

i

的值，即使它们是表达式或标识符，而不是常量，因为先前的代码流必然会产生一些值，然后它可能能够基于推导出的值进行优化

---

因此，特殊情况可能会得到承认。我不希望编译器一般能够将

f+I

转换为比浮点加法（或编译器通常使用的任何指令）更快的任何类型的优化位旋转。然而，从理论上讲，这是可能发生的，如果是这样，一个设计良好的编译器应该优化

f+i

，就像优化

f+（float）i

一样。（可能有一些在软件而不是硬件中支持浮点的C实现，它们处理浮点值和整数的加法比处理两个浮点值的加法更快。）

在编译器可以优化浮点值和整数之间的加法的情况下，例如，将

3.f+1

优化为

4

而不是在运行时执行加法，我希望强制转换的存在对编译器是否能够优化没有影响

这是一个一般性的陈述，基于现代编译器的工作方式，而不是逻辑上的必然性。在编译器识别出一些

f+i

可以优化的情况下，对于一些

float

f

和一些整数

i

（可能是常量或表达式，而不仅仅是标识符），则

f+（float）i

在编译器的分析中应该是等效的，并且应该得到相同的优化

理解这一点的一种方法是，在解析

f+i

时，编译器将认识到

i

必须转换为

float

，并且它将在程序的内部表示中构造语句，以获取

f

，获取

i

，将

i

转换为

float

，并添加它们。分析

f+（float）i

时，将构造相同的内部表示，因此这两个语句将是等效的

也就是说，我认为编译器可以优化的情况可能相当有限。编译器可以识别特定情况，例如添加两个常量、将

浮点

零添加到整数，以及将整数零添加到

浮点

。有时，编译器可能能够推导出

f

和

i

的值，即使它们是表达式或标识符，而不是常量，因为先前的代码流必然会产生一些值，然后它可能能够基于推导出的值进行优化

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因此，特殊情况可能会得到承认。我不希望编译器一般能够将

f+I

转换为比浮点加法（或编译器通常使用的任何指令）更快的任何类型的优化位旋转。然而，从理论上讲，这是可能发生的，如果是这样，一个设计良好的编译器应该优化

f+i

，就像优化

f+（float）i

一样。（也许有些C实现在软件而不是硬件中支持浮点，它们处理浮点值和整数的加法比处理两个浮点值的加法更快。）

我也很好奇，所以我做了一些快速测试，并观察到以下行为：

此代码片段的执行时间为：

for (int i = 0; i < 1000000000; ++i) {
    f = f + 1;
}

for（int i=0；i<100000000；++i）{
f=f+1；
}

• 无-O2标志：2156.25ms
• 带-O2标志：953.125ms

并通过浮动促销：

for (int i = 0; i < 1000000000; ++i) {
    f = f + (float)1;
}

for（int i=0；i<100000000；++i）{
f=f+（浮动）1；
}

• 无-O2标志：2156.25ms
• 带-O2标志：968.75ms

这只是一种情况。苏