Czy kompilatory mogą usuwać nieskończone pętle, takie jak kompilator Intel C++ z opcją -O2?

Question

Następujący kod testowy działa poprawnie w VS z debugowaniem lub wydaniem, a także w GCC. Działa również poprawnie dla ICC z debugowaniem, ale nie wtedy, gdy włączona jest optymalizacja (-O2).

#include <cstdio> 

class tClassA{ 
public: 
    int m_first, m_last; 

    tClassA() : m_first(0), m_last(0) {} 
    ~tClassA() {} 

    bool isEmpty() const {return (m_first == m_last);} 
    void updateFirst() {m_first = m_first + 1;} 
    void updateLast() {m_last = m_last + 1;} 
    void doSomething() {printf("should not reach here\r\n");} 
}; 

int main() { 
    tClassA q; 
    while(true) { 
    while(q.isEmpty()) ; 
    q.doSomething(); 
    } 
    return 1; 
} 

Ma się zatrzymać pod adresem while(q.isEmpty()). Jednak gdy opcja -O2 włączona pod ICC (release), nieskończenie zaczyna "robić coś".

Ponieważ jest jednowątkowy Program iisEmpty() należy ocenić jako true mogę znaleźć żadnego powodu MTK powinien zachowywać się w ten sposób? Czy coś mi brakuje?

Answer 1

Najlepiej jest pobrać wynikowy krok binarny i zdekompletować główną funkcję i sprawdzić, jaki zestaw został wygenerowany. Nie mówiąc, że będziesz mógł zobaczyć błąd, ale możesz zobaczyć, czy coś zostało zoptymalizowane.

Answer 2

To na pewno brzmi jak błąd. Oto (dość dzikie) odgadnąć o co rozumowanie może mieć przewagę do niego ...

Po inline, to widzi:

while (q.m_first == q.m_last) /* do nothing */ ; 
do_something(); 

i każda sekwencja do nothing repeatedly ; do something można przetłumaczyć po prostu „coś zrobić”. Spada, jeśli powtarzająca się część jest nieskończona (jak w tym przypadku). Być może jednak nie testują swoich kompilacji na przykładach, które celowo mają nieskończoną pętlę ;-).

Answer 3

Myślę, że to mogła być Twoja wersja gcc. Skompilowałem program w wersji 4.4.2 i działało dokładnie tak, jak powinno.

Answer 4

Czy istnieje szansa, że ​​kod, który zbudowałeś i przebiegłeś, nie zawierał średnika po while(q.isEmpty())? To z pewnością spowodowałoby, że następna linia byłaby nazywana nieskończenie.

Answer 5

Ponieważ pętla while (q.isEmpty()) ; nie zawiera żadnych instrukcji, które mogą kiedykolwiek powodować efekt uboczny widoczny z zewnątrz, cała pętla jest zoptymalizowana. To z tego samego powodu, że:

for (int i = 0; i < 10; i++) 
    ; 

mogą być optymalizowane z istnieniem, tak długo, jak nie było volatilei (przechowuje do volatile obiekty są częścią „widoczny z zewnątrz” efektów programu).

W języku C jest to w rzeczywistości znakomita kość niezgody co do tego, czy nieskończona pętla może być zoptymalizowana w ten sposób (nie wiem, jaka jest sytuacja z C++). O ile mi wiadomo, nigdy nie osiągnięto konsensusu w tym zakresie - mądrzy i kompetentni ludzie zajęli obie strony.

Answer 6

Jak na marginesie, ta wersja icc robi to, co chcesz. Oznacza to, że nigdy nie wywołuje doSomething().

[9:41am][wlynch@computer /tmp] icc --version 
icc (ICC) 11.0 20081105 

Answer 7

standardem C++ pozwala pętle bez skutków ubocznych zostać usunięte, nawet jeśli nie kończą:

Powszechnie uważało, że jest ważne, aby umożliwić przekształcenie potencjalnie nie kończące się pętle (np. poprzez połączenie dwóch pętli, które iterują nad tym samym potencjalnie zestawem nieskończonym, lub poprzez wyeliminowanie pętli nie wymagającej efektów ubocznych ), nawet jeśli ta nie może być w inny sposób usprawiedliwiona w W przypadku, gdy pierwsza pętla nigdy nie kończy się . http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2429.htm

Zobacz dyskusję tutaj: http://blog.regehr.org/archives/161