c++ while循环优化不能正常工作

C++ while loop optimization not working properly

本文关键字：工作 常工作 while 循环 优化 不能 c++      更新时间：2023-10-16

我有这样的代码段:

#include <stdio.h>
int main(int argc, const char** argv)
{
    int a = argv[0][0];
    int b = argv[0][1];
    while ((a >= 0) &&
           (a < b))
    {
        printf("a = %dn", a);
        a++;
    }
    return 0;
}

，我正在编译它与gcc-4.5 -02 -Wstrict-overflow=5。

编译器对我大喊大叫warning: assuming signed overflow does not occur when changing X +- C1 cmp C2 to X cmp C1 +- C2

这到底是什么意思?

如果我是正确的，这个循环永远不会导致溢出，因为要使a递增，它必须小于另一个整数。

谁能给我解释一下这种行为?

编译器正在优化将a + 1 < b转换为a < b - 1。然而，如果b是INT_MIN，那么这将下溢，这是行为的变化。这就是它的警告。

当然，您可能会说这是不可能的，但是编译器的资源有限，通常不会对数据路径进行深入分析。

增加b >= 0可能解决问题的检查

Edit :另一种可能性是它将a >= 0移到循环之外，因为(假设没有溢出)它永远不会改变。同样，该假设可能对所有输入都无效(例如，如果b为负)。您需要检查最终的程序集，看看它实际做了什么。

c++标准规定，如果有符号整数计算产生的结果超出该类型的可表示范围，则该行为未定义。整数溢出为UB。一旦发生了UB，实现就可以自由地做任何它喜欢的事情。

许多编译器在显式假设不发生UB的情况下应用优化。或者，如果它是，代码可能是错误的，但这是你的问题!)

这个编译器通知你，它正在应用这样的优化计算，它无法从分析代码中确定UB不发生。

你的选择通常是:

  1. 确信不可能发生UB，忽略警告。
  2. 允许UB发生并承担后果。
  3. 重写代码，这样UB真的不会发生，编译器知道它不会发生，警告应该消失。

我推荐最后一个选项。a和b的简单范围测试应该足够好了。

我的猜测是编译器发出这个错误，因为循环处理完全未知的值，它无法很好地分析数据流，以确定UB是否会发生。

我们凭借优越的推理能力可以说服自己UB不可能发生，所以我们可以忽略这个错误。事实上，仔细阅读错误消息可能会让我们问它是否相关。C1和C2这两个常量在哪里?

我们可能还注意到a永远不会变为阴性，那么为什么在循环中要进行该测试?我可能会重写代码来抑制错误，(但从经验来看，这可能会弄巧成拙)。试试这个，看看会发生什么(避免不必要的括号混乱):

if (a >= 0) {
  while (a < b) {
    ...
    ++a;
  }
}

编译器警告您的是，它假设在原始代码中没有发生有符号溢出。

警告并不意味着"我即将编写的优化可能会导致引入溢出。"

换句话说，如果你的程序依赖于溢出(即不是高度可移植的)，那么编译器正在做的优化可能会改变它的行为。(所以请自己验证这段代码不依赖于溢出)。

例如，如果您有"a + b> c"，并且您依赖于该测试在a + b算术包装时失败(典型的两个的互补行为)，那么如果它碰巧在代数上转换为"a> c - b"，那么它可能成功，因为c - b可能碰巧没有溢出，并产生小于a的值。

注意:只有C程序可以调用未定义行为。当编译器不正确时，它们是"不一致的"。如果编译器对符合(C标准)的代码做了错误的事情，那么它只能是不符合(C标准)的。一个改变了正确的，可移植的行为的优化是一个不符合的优化。

相关文章：