为什么GCC以不同方式处理两个相似的循环？
注意：
如果我理解下面的代码是正确的，它将跳过整个循环，因为当比较unsigned （j）和signed （-1）时，似乎-1将转换为UINT_MAX 。 （像这个问题解释 ）
第一个循环：
unsigned int j = 10; for (; j > -1; --j) { ---> `>` printf("%u", j); }
第一个循环的汇编代码的一部分：
movq %rsp, %rbp .cfi_def_cfa_register 6 movl %edi, -20(%rbp) movq %rsi, -32(%rbp) movl $10, -4(%rbp) nop --->**elision** popq %rbp .cfi_def_cfa 7, 8 ret
第二个循环的第二个循环：
unsigned int j = 10; for (; j >= -1; --j) { ---> `>=` printf("%u", j); }
汇编代码的一部分：
movq %rsp, %rbp .cfi_def_cfa_register 6 subq $32, %rsp movl %edi, -20(%rbp) movq %rsi, -32(%rbp) movl $10, -4(%rbp) jmp .L2 --->** still a loop here ** .L3: movl -4(%rbp), %eax movl %eax, %esi movl $.LC0, %edi movl $0, %eax call printf subl $1, -4(%rbp) .L2: cmpl $-1, -4(%rbp) je .L3 leave .cfi_def_cfa 7, 8 ret
所以我的问题是
- 为什么gcc（我使用GCC 🙁 Ubuntu 4.8.2-19ubuntu1）4.8.2）处理类似情况，它优化第一个但不是第二个 ？ （*或者我对代码的理解是错误的？）（它与程序集有关吗？）
编辑：您可以访问此站点进行检查。 如果你只使用-S编译器选项 （或没有编译器选项），你将得到与我相同的结果。 （感谢@Raymond Chen提醒）
步骤1：
在网站上方打开并将以下代码复制到Code Eidtor。
#include int main (int argc, char *argv[]) { unsigned int j = 10; for (; j > -1; --j) { printf("%u", j); } }
第2步：
选择g++ 4.8作为编译器。 编译器选项为空。（或-S）
第3步：
你得到了第一种情况。 现在，将j > -1更改为j >= -1 ，您可以看到第二个。
适用的转换在C标准n1570 S6.3.1.3中描述如下：
…如果新类型是无符号的，则通过重复加或减一个可以在新类型中表示的最大值来转换该值，直到该值在新类型的范围内。
因此-1转换为UINT_MAX ，32位算术为0xffffffff。 这是相同的位模式，因此在汇编语言术语中它是一个无操作。
在第一种情况下，编译器可以确定循环退出条件对于循环变量的所有值都是真实的。 不需要进一步分析，并且在适当的优化水平下，应该省略循环。
在第二种情况下，没有可用的这种微不足道的分析。 但是，如果编译器执行数据流分析，它将发现在进入循环之前满足循环退出条件。 在合适的（但可能不同的）优化级别，也可以省略该循环。
所需的分析在每种情况下都是不同的，在第二种情况下更难。 但是，我不打算预测哪些编译器会在哪些情况下执行循环省略。 你必须测试它们才能找到（就像你一样）。
关于术语的说明：当编译器决定完全省略代码时，术语elision是更精确的描述。 当编译器在不同的可能代码生成策略之间做出选择时，可以更好地使用术语优化，可能在速度和空间之间进行选择
可能因为’j> -1’对于j的任何值都不能为真，而如果j == UINT_MAX则’j> = -1’可以为真。 所以有一个微妙的差异会影响优化。 在第一种情况下，条件和环路可以简单地优化掉; 在第二种情况下，需要稍微复杂的分析。
看起来编译器没有尝试考虑先前初始化的j的“已知”值。 它假设j的初始值可以是任何值，它只是独立地解释周期。
在这种情况下，这两个周期甚至都不相似。
第一个循环是一个“不可能”的循环。 它包含迭代条件j > -1 ，它将被解释为j > UINT_MAX 。 显然，这是一个不可能的条件。 因此，编译器决定完全消除循环。
第二个周期的条件并非不可能。 它相当于j >= UINT_MAX并且对于j == UINT_MAX是完全可满足的。 因此，第二个循环直接转换为调用printf的完全正常的代码。
显然，第二个版本中的循环永远不会进行多次迭代，这意味着实际上不需要实际循环。 这不是编译器能够（甚至尝试）自己弄清楚的东西。 你问了一个循环 – 它给你一个循环。