C++ 编译器是否会简化按顺序多次执行的操作？

这个问题我已经问了很长时间了，但我不知道该去哪里找。如果某个操作被多次编写，编译器会简化它还是运行完全相同的操作并得到完全相同的答案

例如，在以下类似c的伪代码中，

（i%3）*10

重复多次

for(int i=0; i<100; i++) {
    array[(i%3)*10] = someFunction((i%3)*10);
    int otherVar = (i%3)*10 + array[(i%3)*10];
    int lastVar = (i%3)*10 - otherVar;
    anotherFunction(lastVar);
}

---

for（int i=0；i执行哪些优化取决于编译器、您指定的编译器和体系结构

以下是您的示例的一些可能的优化：


这会使二进制文件变大，因此这是一种折衷；例如，您可能不希望在内存非常少的小型微处理器上实现这一点
您可以非常确定，
（i%3）*10
在每次循环迭代中只执行一次

关于您对视觉清晰度与优化的担忧：在处理像您这样的“局部情况”时，您应该关注代码清晰度

优化增益通常是在更高的层次上实现的；例如在您使用的算法中

关于优化有很多要说的；以上只是一些开场白。你对事情的工作方式感兴趣是很好的，因为这对一个好的（C/C++）程序员来说很重要。
是的，按顺序执行多次的操作将由编译器优化

更详细地说，所有主要编译器（GCC、Clang和MSVC）都将
（i%3）*10
的值存储到临时（临时、垃圾）寄存器中，然后在再次使用等效表达式时使用该寄存器。

对于GCC，这种优化称为GCSE（GNU公共子表达式消除），否则称为CSE。

这占用了计算循环所需的大量时间。
当然，您应该删除代码中存在的混淆：

for (int i = 0; i < 100; ++i) {
    int i30 = i % 3 * 10;
    int r = someFunction(i30);
    array[i30] = r;
    anotherFunction(-r);
}

for（int i=0；i<100；++i）{
int i30=i%3*10；
int r=someFunction（i30）；
数组[i30]=r；
另一个函数（-r）；
}

突然，它看起来简单多了

将其留给编译器（使用适当的选项）来优化代码，除非您发现在测量后确实需要帮忙。

在这种情况下，对编译器来说，展开三次似乎是一个好主意。尽管内联可能总是显示出更好的选项。
如果您真的想进行微优化，您可以尝试两个版本的代码，并对其进行计时，看看哪一个更快。通常这取决于编译器是否以及如何进行优化编译代码，结果很可能是一样的。关于编译器是否会进行优化的问题毫无意义，除非您指定要使用的编译器。相关（如果不相同）：无论编译器将做什么，从可读性和维护角度来看，都要使用临时变量删除复制，从而删除所有副本。此外，如果您有兴趣了解有关它的更多信息和/或使用什么搜索词，则会调用您所指的优化