Có thể thêm 'const' vào con trỏ giúp tối ưu hóa không?

Question

Tôi có một con trỏ int* p và thực hiện một số thao tác trong một vòng lặp. Tôi không sửa đổi bộ nhớ, chỉ cần đọc. Nếu tôi thêm const vào con trỏ (cả hai trường hợp, const int* p và int* const p), nó có thể giúp trình biên dịch tối ưu hóa mã không?

Tôi biết các thành tích khác của const, như an toàn hoặc tự tài liệu, tôi hỏi về trường hợp cụ thể này. Rephrasing câu hỏi: có thể const cung cấp cho trình biên dịch bất kỳ hữu ích (để tối ưu hóa) thông tin, bao giờ?

Answer 1

Mặc dù điều này rõ ràng là cụ thể cho việc triển khai, rất khó để biết cách thay đổi con trỏ từ int* thành int const* có thể cung cấp bất kỳ thông tin bổ sung nào mà trình biên dịch sẽ không biết.

Trong cả hai trường hợp, giá trị được trỏ tới có thể thay đổi trong khi thực hiện vòng lặp.

Do đó, có thể sẽ không giúp trình biên dịch tối ưu hóa mã.

Answer 2

Nó có thể giúp hoặc nó có thể làm cho không có sự khác biệt hoặc nó có thể làm cho nó tồi tệ hơn. Cách duy nhất để biết là thử cả hai và kiểm tra mã máy phát ra.

Trình biên dịch hiện đại rất thông minh để chúng có thể suy ra rằng bộ nhớ không thay đổi mà không có bất kỳ vòng loại nào (pr có thể suy ra nhiều tối ưu hóa khác có thể không được viết theo cách dễ dàng hơn để phân tích). rất nhiều thiếu sót và thường không thể tối ưu hóa mọi thứ có thể có ở mọi cơ hội.

Answer 3

No. Sử dụng const như vậy sẽ không cung cấp trình biên dịch với bất kỳ thông tin nào có thể được sử dụng để tối ưu hóa.

Về mặt lý thuyết, vì nó là trợ giúp cho trình biên dịch của bạn, trình tối ưu hóa phải có khả năng chứng minh rằng không ai sẽ sử dụng const_cast trên con trỏ const của bạn mà không thể chứng minh được biến chưa bao giờ được ghi. Tình huống như vậy rất khó xảy ra.

Herb Sutter bao gồm độ sâu này ở một trong các cột Guru of the Week.

Answer 4

Tôi nghĩ trình biên dịch không thể thực hiện được nhiều trong kịch bản của bạn. Thực tế là con trỏ của bạn được khai báo là const int * const p không đảm bảo rằng bộ nhớ không thể thay đổi bên ngoài, ví dụ: bởi một chủ đề khác. Do đó trình biên dịch phải tạo mã đọc giá trị bộ nhớ trên mỗi lần lặp của vòng lặp của bạn.

Nhưng nếu bạn sẽ không viết thư cho vị trí bộ nhớ và bạn biết rằng không có đoạn mã khác sẽ, sau đó bạn có thể tạo một biến địa phương và sử dụng nó tương tự như sau:

const int * p = ... 
... 
int val = *p; 
/* use the value in a loop */ 
for (i = 0; i < BAZILLION; i++) 
{ 
    use_value(val); 
} 

Không chỉ bạn giúp độc giả tiềm năng của mã của bạn để thấy rằng val không thay đổi trong một vòng lặp, nhưng bạn cũng cung cấp cho trình biên dịch một khả năng để tối ưu hóa (tải val trong sổ đăng ký, ví dụ).

Answer 5

Sử dụng const, như mọi người khác đã nói, không thể giúp trình biên dịch tối ưu hóa vòng lặp của bạn.

Tuy nhiên, nó có thể giúp tối ưu hóa mã bên ngoài vòng lặp hoặc tại vị trí của cuộc gọi đến phương pháp đủ điều kiện hoặc sử dụng hàm tham số const.

Điều này có khả năng phụ thuộc vào việc trình biên dịch có thể chứng minh được phép loại bỏ tải dư thừa, di chuyển chúng xung quanh hoặc bộ nhớ cache được tính toán thay vì tính lại chúng.

Cách duy nhất để chứng minh điều này vẫn là hồ sơ và/hoặc kiểm tra lắp ráp, nhưng đó là nơi bạn có thể nên tìm kiếm.

Answer 6

Bạn không nói trình biên dịch bạn đang sử dụng. Nhưng nếu bạn vừa đọc và ghi vào bộ nhớ, bạn có thể hưởng lợi từ việc sử dụng "hạn chế" hoặc tương tự. Trình biên dịch không biết liệu con trỏ của bạn có đang bí danh cùng bộ nhớ hay không vì vậy bất kỳ cửa hàng nào cũng thường buộc tải lại các giá trị khác. "limits" cho trình biên dịch biết rằng không có răng cưa nào của con trỏ đang xảy ra và có thể tiếp tục sử dụng các giá trị được nạp trước khi ghi tiếp theo. Một cách khác để tránh vấn đề bí danh là tải các giá trị của bạn vào các biến cục bộ thì trình biên dịch không bị buộc phải tải lại sau khi ghi.