C++ 将C/C++；编译器对交换运算符（例如：+；，*）进行重新排序以优化常量

下面代码的第二行

int bar;
int foo = bar * 3 * 5;

优化到

int bar;
int foo = bar * 15;

甚至更多：

int foo = 3 * bar * 5;

可以优化吗

目的其实是问我是否可以写

int foo = bar * 3 * 5;

而不是

int foo = bar * (3 * 5);

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保存括号。（这样就不需要手动操作这些常量排序=>并且在许多情况下，将常量与相关变量分组比将常量分组以进行优化更有意义）

给定的实现可能会优化这些表达式，也可能不会优化其中的任何表达式。如果您真的想知道它对给定的一组输入做了什么，请检查生成的汇编代码

但是不能保证你会在一周后的星期二从另一个编译器、同一个编译器和不同的选项，甚至是完全相同的编译器/选项那里得到同样的优化

遵循的一般规则是“仿佛”规则，编译器做的事情就好像它在做标准中指定的事情一样。这并不意味着它必须以任何特定的方式来做

换句话说，编译器可以自由地做任何它想做的事情，只要它具有与标准要求相同的效果

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实际上，该标准很早就开始关注这一方面，在定义部分

3.4

，它将行为定义为“外部的外观或动作”，进一步的例子贯穿了整个文档。

几乎所有的编译器都会对整数这样做，因为即使常数崩溃可能以不同的方式溢出，溢出也可能被标准忽略，所以他们可以随心所欲

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如果坚持严格的浮点数学，它通常不适用于浮点值；浮点数学的求值顺序可能会影响结果，因此严格遵从性不能重新排序浮点数学

5.1.2.3程序执行

[#1]本国际标准中的语义描述描述了与优化问题无关的抽象机器的行为

[#3]在抽象机器中，所有表达式都按照语义指定的方式进行计算

[#13]例5由于精度和范围的限制，浮点表达式的重新排列通常受到限制。由于舍入误差，即使在没有溢出和下溢的情况下，实现通常也不能应用加法或乘法的数学关联规则，也不能应用分配规则。（）

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它并没有精确地描述常数的用法，但它清楚地指出，在bizarro的浮点运算世界中，看似等价的运算实际上并不等价（例如，

x/5.0

不能完全等价地转换为

x*0.2

，

x+x*y

不能等价地表示为

x*（1.0+y）

）。

下面是一个优化器的示例。使用-O2使用g++4.9.2编译此代码：

int calculate(int bar)     
{
    return bar*3*5;
}

转换为以下汇编代码：

movl    %edi, %eax        # copy argument into eax
sall    $4, %eax          # shift eax left 4 bits
subl    %edi, %eax        # subtract original value from eax
ret                       # return (with eax as result)

它不仅没有进行两次乘法，甚至没有进行一次乘法。它将15的乘法转换成与此等价的东西：

int calculate(int bar)     
{
    return (bar<<4)-bar;
}

int计算（int条）
{
返回(bar@user657267，如果
gcc
将
int foo=3*bar*5；
优化为
bar*45
，则它将严重不足：-）当然，现在你已经编辑了评论，这是毫无意义的。@pedants很抱歉输入错误。@M.M：可能不是很明确，但是如果你用
\define
s来命名你的常数，而不是到处都是神奇的数字，你可能会看到
int foo=bar*frobnate\u COUNT*WIDGET\u headloom；
（我的名字很有趣）其中，
#define
会导致预处理器分别生成
3
和
5
。如果混合中有未初始化的变量，则优化并不重要。但您可能只是想指示变量的类型。@ShadowRanger:“但是，如果您使用
#define
s来命名常量，而不是在任何地方都使用幻数”，尽管最佳做法是避免不必要地使用预处理器define，但
const
变量也可以（我知道这并不普遍，但不加区别地鼓励宏是不好的）…”严格遵从性无法重新排序浮点数学"，请您添加标准中的支持性引用。这对我来说是新闻。@Alf:Done。我在标准中找不到常数的具体引用，但gcc的一位开发人员介绍了2004年各种语言的状态。浮点数的一个例子是：
-O0
输出。没有自尊心的优化ing编译器会像那样将edi溢出到堆栈中。而且，
-fomit帧指针
已经是默认值一段时间了。使用
echo'intf（intn）{return n*3*5；}“| gcc-xc--O3-S-o-
，或者更好。不过，函数的核心将编译为与清单中相同的3mov/shl/sub指令。@PeterCordes:谢谢，我的构建中有一个错误。现在已经修复了。