C ++ 컴파일러가이 조건부 부울 할당을 무조건 할당으로 최적화하지 않는 이유는 무엇입니까?

다음 기능을 고려하십시오.

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

flag에 유효한 부울 값 true이 있으면 다음과 같이 무조건으로 설정하는 것과 동일합니다 .

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

그러나 gcc도 clang도 이런 방식으로 최적화하지 않습니다. 둘 다 -O3최적화 수준 에서 다음을 생성합니다 .

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

내 질문은 : 코드가 최적화하기에는 너무 특수한 경우 입니까? flag아니면 그러한 최적화가 원하지 않는 이유 가 volatile있습니까? flag그럴 수있는 유일한 이유는 그것을 읽는 시점에서 정의되지 않은 동작없이 어떤 식 으로든 비 true또는 false가치를 가질 수 있다는 것입니다. 그러나 이것이 가능한지 확실하지 않습니다.

이는 캐시 일관성 고려 사항 으로 인해 프로그램 성능에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다 . 호출 될 flag때마다 쓰기 func()는 포함하는 캐시 라인을 더럽 힙니다. 이것은 기록되는 값이 쓰기 전에 대상 주소에서 찾은 비트와 정확히 일치하는지 여부에 관계없이 발생합니다.

편집하다

hvd 는 이러한 최적화를 방지하는 또 다른 좋은 이유 를 제공했습니다 . 그것은 정의되지 않은 동작을 초래할 수 있기 때문에 제안 된 최적화에 대한 더 강력한 주장입니다.

조금 더 숙고 한 후, 컴파일러가 특정 컨텍스트에 대해 변환이 안전하다는 것을 증명할 수없는 경우 무조건 쓰기를 도입하는 것으로부터 컴파일러를 강력하게 금지해야하는 이유를 하나 더 제안 할 수 있습니다. 이 코드를 고려하십시오.

const bool foo = true;

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

무조건 쓰기를 사용 func()하면 확실히 정의되지 않은 동작이 트리거됩니다 (읽기 전용 메모리에 쓰기는 쓰기 효과가 작동하지 않더라도 프로그램을 종료합니다).

성능에 대한 Leon의 답변 외에 :

가정하자가 flag있다 true. 두 개의 스레드가 지속적으로을 호출한다고 가정합니다 func(flag). 이 경우 작성된 ​​함수는에 아무것도 저장하지 않으므로 flag스레드로부터 안전해야합니다. 두 개의 스레드가 동일한 메모리에 액세스하지만 읽기 전용입니다. 무조건으로 설정 flag하면 true두 개의 다른 스레드가 동일한 메모리에 쓰게됩니다. 이것은 안전하지 않습니다. 기록중인 데이터가 이미있는 데이터와 동일하더라도 안전하지 않습니다.

여기서는 C ++의 동작에 대해 잘 모르겠지만 메모리에 1이 아닌 0이 아닌 값이 포함되어 있으면 검사에서는 변경되지 않지만 검사에서는 1로 변경되기 때문에 C에서는 메모리가 변경 될 수 있습니다.

하지만 C ++에 능통하지 않기 때문에 이런 상황이 가능한지 모르겠습니다.