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Why do gcc and clang generate so much code for std::find?（1个答案）
昨天关门了。
我有这段代码在std::array<int, 3>上循环（请参见Compiler Explorer），并查找数组中是否有元素。
#include <algorithm>
#include <iterator>
#include <array>
constexpr std::array<int, 3> arr = { 0, 1, 2};
bool forLoop(int inp)
{
for (int i {0}; i < arr.size(); ++i)
{
if (arr[i] == inp)
{
return true;
}
}
return false;
}
bool forEachLoop(int inp)
{
for (int i : arr)
{
if (i == inp)
{
return true;
}
}
return false;
}
bool STL(int inp)
{
return std::find(arr.begin(), arr.end(), inp) != arr.end();
}使用x86-64 clang 15.0.0和-std=c++17 -O3进行编译，forLoop()和forEachLoop()都将生成：
cmp edi, 3
setb al
ret但是STL()生成的程序集大不相同
test edi, edi
je .LBB2_1
cmp edi, 1
jne .LBB2_3
lea rax, [rip + arr+4]
lea rcx, [rip + arr+12]
cmp rax, rcx
setne al
ret
.LBB2_1:
lea rax, [rip + arr]
lea rcx, [rip + arr+12]
cmp rax, rcx
setne al
ret
.LBB2_3:
xor eax, eax
cmp edi, 2
setne al
lea rcx, [rip + arr]
lea rax, [rcx + 4*rax]
add rax, 8
lea rcx, [rip + arr+12]
cmp rax, rcx
setne al
ret我尝试使用gcc代替，但STL()仍然生成更长的程序集
当我试图改变它，使arr有其他数量的元素（如4），这3个函数生成相同的汇编。
那么这是一个遗漏的优化问题吗？为什么它只发生在3个元素上？
1条答案
按热度按时间lrpiutwd1#
std::find使用libstdc++中的std::__find_if，它有一个随机访问迭代器的特殊化。虽然一般的实现是一个简单的循环，线性迭代通过一次测试一个元素的范围，特殊化将循环展开为四个连续元素测试的组，并处理剩余的元素，这些元素不适合任何四个元素的组。显然，编译器很难优化这种特殊化，我不确定函数的这种特殊化是为了在更大的范围内执行而编写的，还是它背后的思想已经不再适用了（浏览存储库，这从1998年就在那里了），但我也不知道为什么编译器要特别努力地优化这个部分展开的循环。也许是因为在实现结束时对剩余元素的测试依赖于初始循环中对
__first的修改（顺便说一句，我也看不出有什么好的理由）。