C 编译器优化具有指针复制的循环

Question

我在godbolt上编译这段代码。orgwith-O2和编译器不会使用一些memcpy对其进行优化，而是诚实地运行循环。

void foo(int* dst, int* src, int n)
{
    for (int i = 0; i < n; ++i)
    {
        dst[i] = src[i];
    }
}

但是，如果我将“= src[i]”替换为“= 0”，他们会使用memset。但同样，当我用“ = 1”替换它时，它们会运行一个循环。当要设置的值不为零时，为什么它们会避免使用 memcpy 和 memset？我认为这是他们将执行的第一批优化之一。

Answer 1

来完成@MilesBudnek的好答案:

< code>memset以字节粒度工作，而您使用的< code>int通常大于1个字节(4个字节)。这就是为什么编译器不容易用内存集替换赋值< code>= 1的原因。

另请注意，-O2不能为GCC启用矢量化，尽管它显然可以为Clang启用矢量化。-ftree-vectorize（包含在-O3中）是GCC生成更快的SIMD指令所必需的（在许多平台上不如memcpy/memmobile/memset快）。

Answer 2

src和dest指向的范围可能重叠，在这种情况下， 的行为将未定义。因此，将此函数优化为只调用 memcpy是不合适的。

memmove是合适的，但当src和 ranges重叠时，它的行为与函数不同。考虑以下内容：

int arr[5] = {1, 2, 3, 4, 5};
foo(arr + 1, arr, 4);

您的函数将在调用后产生包含< code>{1，1，1，1，1}的< code>arr，而< code>memmove被指定为产生包含< code>{1，1，2，3，4}的< code>arr。因此，编译器也不能将< code>foo优化为对< code>memmove的调用。

C在C99中添加了< code>restrict关键字，告诉编译器两个范围不会重叠，但是C并没有采用这个特性。