c++ - Clang 不优化这段代码有什么原因吗？

Question

考虑我在 this question 中找到的这个函数:

void to_bytes(uint64_t const& x, uint8_t* dest) {
    dest[7] = uint8_t(x >> 8*7);
    dest[6] = uint8_t(x >> 8*6);
    dest[5] = uint8_t(x >> 8*5);
    dest[4] = uint8_t(x >> 8*4);
    dest[3] = uint8_t(x >> 8*3);
    dest[2] = uint8_t(x >> 8*2);
    dest[1] = uint8_t(x >> 8*1);
    dest[0] = uint8_t(x >> 8*0);
}

由于 x 和 dest 可能指向相同的内存，编译器不允许将其优化为单个 qword 移动(每行可能会更改 x).

到目前为止一切顺利。

但如果您改为按值传递 x，则此论点不再成立。 事实上，GCC 将其优化为一个简单的 mov 指令，正如预期的那样:https://godbolt.org/z/iYj1or

但是，clang 不会:https://godbolt.org/z/Hgg5z9

我假设，因为甚至不能保证 x 完全占用任何堆栈内存，任何使 dest 指向 x< 的尝试 before 函数被调用将导致未定义的行为，因此编译器可以假设这永远不会发生。这意味着 clang 在这里错过了一些机会。但我不确定。有人可以澄清一下吗？

Answer 1

您提供的代码过于复杂。您可以将其替换为:

void to_bytes(uint64_t x, uint8_t* dest) {
    x = htole64(x);
    std::memcpy(dest, &x, sizeof(x));
}

是的，这使用了 Linux-ism htole64()，但如果您在另一个平台上，您可以轻松地重新实现它。

Clang 和 GCC 在小端和大端平台上都对此进行了完美优化。