为什么现代C++编译器不优化像这样的简单循环呢？（Clang,MSVC）

Question

#include <stdio.h>
#include <time.h>

static int const N = 0x8000;

int main()
{
    clock_t const start = clock();
    for (int i = 0; i < N; ++i)
    {
        int a[N];    // Never used outside of this block, but not optimized away
        for (int j = 0; j < N; ++j)
        {
            ++a[j];  // This is undefined behavior (due to possible
                     // signed integer overflow), but Clang doesn't see it
        }
    }
    clock_t const finish = clock();
    fprintf(stderr, "%u ms\n",
        static_cast<unsigned int>((finish - start) * 1000 / CLOCKS_PER_SEC));
    return 0;
}

Answer 1

未定义的行为在这里是无关紧要的。将内循环替换为：

    for (int j = 1; j < N; ++j)
    {
        a[j-1] = a[j];
        a[j] = j;
    }

...有同样的效果，至少和铿锵。

问题是内循环既从A[j]加载（对于某些j)又存储到A[j]（对于某些j)。因为编译器认为以后的加载可以看到这些存储，所以不能删除任何一个存储，因为它们的值被用来（作为以后的存储的输入）。因此，循环仍然对内存有副作用，因此编译器看不到可以删除它。