เหตุใดคอมไพเลอร์ C ++ จึงไม่ปรับการกำหนดบูลีนแบบมีเงื่อนไขนี้ให้เหมาะสมเป็นการมอบหมายแบบไม่มีเงื่อนไข

พิจารณาฟังก์ชันต่อไปนี้:

void func(bool& flag)
{
    if(!flag) flag=true;
}

สำหรับฉันแล้วดูเหมือนว่าหากแฟล็กมีค่าบูลีนที่ถูกต้องสิ่งนี้จะเทียบเท่ากับการตั้งค่าโดยไม่มีเงื่อนไขtrueดังนี้:

void func(bool& flag)
{
    flag=true;
}

ทั้ง gcc หรือ clang ไม่ได้ปรับให้เหมาะสมด้วยวิธีนี้ - ทั้งคู่สร้างสิ่งต่อไปนี้ที่-O3ระดับการเพิ่มประสิทธิภาพ:

_Z4funcRb:
.LFB0:
    .cfi_startproc
    cmp BYTE PTR [rdi], 0
    jne .L1
    mov BYTE PTR [rdi], 1
.L1:
    rep ret

คำถามของฉันคือรหัสเป็นกรณีพิเศษเกินกว่าที่จะดูแลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพหรือมีเหตุผลที่ดีที่ทำให้การเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าวไม่เป็นที่ต้องการเนื่องจากflagไม่ได้อ้างอิงถึงvolatile? ดูเหมือนว่าเหตุผลเดียวที่อาจเป็นไปได้คือflagอาจมีค่าที่ไม่ใช่trueหรือfalseมูลค่าโดยไม่มีพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดเมื่ออ่าน แต่ฉันไม่แน่ใจว่าเป็นไปได้หรือไม่

สิ่งนี้อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพการทำงานของโปรแกรมเนื่องจากการพิจารณาการเชื่อมโยงกันของแคช การเขียนถึงflagแต่ละครั้งfunc()จะทำให้บรรทัดแคชที่มีอยู่สกปรก สิ่งนี้จะเกิดขึ้นไม่ว่าค่าที่เขียนจะตรงกับบิตที่พบในแอดเดรสปลายทางก่อนการเขียนก็ตาม

แก้ไข

hvdได้ให้เหตุผลที่ดีอีกประการหนึ่งที่ป้องกันการเพิ่มประสิทธิภาพดังกล่าว เป็นข้อโต้แย้งที่น่าสนใจยิ่งขึ้นกับการเพิ่มประสิทธิภาพที่เสนอเนื่องจากอาจส่งผลให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้ในขณะที่คำตอบ (เดิม) ของฉันกล่าวถึงเฉพาะด้านประสิทธิภาพเท่านั้น

หลังจากไตร่ตรองอีกเล็กน้อยฉันสามารถเสนออีกหนึ่งตัวอย่างว่าทำไมคอมไพเลอร์จึงควรถูกแบนอย่างยิ่ง - เว้นแต่จะพิสูจน์ได้ว่าการเปลี่ยนแปลงนั้นปลอดภัยสำหรับบริบทเฉพาะ - จากการแนะนำการเขียนที่ไม่มีเงื่อนไข พิจารณารหัสนี้:

const bool foo = true;

int main()
{
    func(const_cast<bool&>(foo));
}

ด้วยการเขียนแบบไม่มีเงื่อนไขในfunc()สิ่งนี้จะทำให้เกิดพฤติกรรมที่ไม่ได้กำหนดไว้อย่างแน่นอน (การเขียนลงในหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวจะยุติโปรแกรมแม้ว่าผลของการเขียนจะเป็นแบบไม่ต้องดำเนินการก็ตาม)

นอกเหนือจากคำตอบของ Leon ในเรื่องประสิทธิภาพ:

สมมติว่าflagเป็นtrue. func(flag)สมมติว่าสองหัวข้อจะเรียกร้องอย่างต่อเนื่อง ฟังก์ชันตามที่เขียนในกรณีนั้นจะไม่เก็บสิ่งใดไว้flagดังนั้นสิ่งนี้ควรปลอดภัยสำหรับเธรด สองเธรดเข้าถึงหน่วยความจำเดียวกัน แต่จะอ่านได้เท่านั้น โดยไม่มีเงื่อนไขการตั้งค่าflagที่จะtrueหมายถึงสองหัวข้อที่แตกต่างกันจะเขียนหน่วยความจำเดียวกัน สิ่งนี้ไม่ปลอดภัยไม่ปลอดภัยแม้ว่าข้อมูลที่เขียนจะเหมือนกับข้อมูลที่มีอยู่แล้วก็ตาม

ฉันไม่แน่ใจเกี่ยวกับลักษณะการทำงานของ C ++ ที่นี่ แต่ใน C หน่วยความจำอาจเปลี่ยนไปเนื่องจากหากหน่วยความจำมีค่าที่ไม่ใช่ศูนย์อื่นที่ไม่ใช่ 1 หน่วยความจำนั้นจะยังคงไม่เปลี่ยนแปลงกับการตรวจสอบ แต่เปลี่ยนเป็น 1 ด้วยการตรวจสอบ

แต่เนื่องจากฉันไม่ค่อยชำนาญใน C ++ ฉันจึงไม่รู้ว่าสถานการณ์นี้จะเป็นไปได้หรือไม่