c++ - C/C++ 标签 (goto) 的数量如何影响性能？

Question

我想这主要是关于破坏 C/C++ 优化器。

l_line1:
   do_stuff(a, b);
l_line2:
   do_other_stuff(n, m, o);
l_line3:
   do_more_stuff(x);

如果标签在 if block 中，如果这在运行中永远不会为真，那么性能会有差异吗？

if (debug_active) {
   l_line1:
   nextline = debugme(d1, d2, d3);
   goto nextline_check;
}
do_stuff(a, b);

if (debug_active) {
   l_line2:
   nextline = debugme(d1, d2, d3);
   goto nextline_check;
}
do_other_stuff(n, m, o);

if (debug_active) {
   l_line3:
   nextline = debugme(d1, d2, d3);
   goto nextline_check;
}
do_more_stuff(x);
return;

nextline_check:
   switch (nextline) {
     case 1: goto l_line1;
     case 2: goto l_line2;
     case 3: goto l_line3;
     default: DEB_ASSERT("Wrong line");
   }

背景: 这些行是为源代码级调试器插入的。 包含所有这些 goto 的原因是因为代码是生成的(“原始”代码 - 从另一种语言翻译成 C/C++ - 这是第一个示例没有标签，第二个或多或少是调试选项生成的)。 如果您希望能够在调试期间跳过行，甚至更改下一条语句(两者都将由“用户”在函数 debugme 期间设置)，您需要在每条语句和 goto 之前添加标签 这些标签依赖于返回(在本例中简化为返回代码)。

通过可移植代码获得更好性能的一般想法也很好(非可移植的建议也很高兴知道 - 至少对于 GCC 和 MSC)。

Answer 1

C 和 C++ 中的

标签和 goto 很像汇编程序中的标签和分支，这可能就是编译器生成的内容。请查看示例程序生成的代码，了解编译器的作用。如果这就是标签和 goto 的处理方式，那么“性能”就像在汇编程序中使用一样。

还应注意，编译器会在机器代码、循环和条件以及函数调用中生成很多 跳转，所有这些都会导致跳转，并且不会对性能造成太大影响。但是，编译器比您更了解底层 CPU 的细节，因此可以生成更好的跳转，不会像无条件跳转那样浪费指令缓存或停止指令管道，因此使用跳转可能确实会导致一个小的性能损失，但除非您使用标签和 goto 而不是循环或条件语句，否则它很少会引起注意。

也就是说，跳转会导致任何可能的性能问题，标签本身只是编译器中的占位符，因此它可以为机器代码生成正确的跳转偏移量。一旦您的程序通过了编译器，标签就不再存在于目标文件或生成的代码中。

最后是反对使用 goto 的常见建议。虽然它在少数 情况下可能有意义，但大多数程序员永远不会遇到goto 有意义的情况。简单地不要使用它，通常有其他语言结构更适合，或者至少更优化，至少更易于维护。