範囲情報をC++コンパイラに伝えるには？

Question

コンパイラが最適化を行うのを助けるために、特定の変数の値が特定の範囲の特定の範囲内になければならないことをコンパイラに示す方法はありますか？私はコンパイル時にいくつかの変数の範囲を知ることを可能にするライブラリを書いています。コンパイラが最適化のためにこの情報をコンパイラに何らかの形で伝えることができればうれしいでしょう。私は、すべてのコンパイラが拡張機能として持つことができるように思えますが、すべてのコンパイラで機能するようにできない場合でも、コンパイラのサポートを追加したいと思います。見つかりました）。

if(x < COMPILE_TIME_MIN or x > COMPILE_TIME_MAX) 
    return; 
// compiler will assume for code below that x is in range COMPILE_TIME_MIN..COMPILE_TIME_MAX 

これは実行時のチェックです。コンパイラにの範囲を前提にしてのようなチェックをさせないようにするためのトリックがあるのでしょうか？

Answer 1

このような「ヒント」は、コンパイラ固有のものです。

例として、Visual C++ではthe __assume intrinsicを使用してそのようなヒントを提供できます。

は（他のコンパイラも、このような組み込み関数を提供することができるが、私はそれ以上の情報を提供するために他のコンパイラと十分に慣れていないよ。あなたが興味を持っている場合は、あなたのコンパイラのマニュアルを参照してください。）

Answer 2

それは標準ではないですが、gccで、 __builtin_expectというコマンドがあり、目的に合ったマクロがlikelyとunlikelyと定義されています。たとえば、カーネル空間での使用についてはhereを参照してください。__builtin_expectはgcc拡張であり、likelyとunlikelyが定義されていなくても、ユーザ空間でも使用できます（this question参照）。

Answer 3

私はこの情報を利用するC++コンパイル手法について知らないが、私はさまざまな静的解析手法について知っている。これらのツールに何かを「伝える」ための一般的な方法は、例えば、assert Sを経由して次のようになります。

assert(x > COMPILE_TIME_MIN); 
assert(x < COMPILE_TIME_MAX); 

しかし通常、これらのツールでもそう、自分自身で、このような「条件の場合」として物事を分析することができるだろう特別な必要はありません。

さらに、範囲が実際に小さい場合は、小さいサイズの変数で表すこともできます。ショートまたはcharを使用して、COMPILE_TIME_MINを追加します。私はコンパイル自体についてはわかりませんが、それはそのようなツールを助けることができます。

最後に、すべての最適化手法と同じように、まずコードをプロファイリングして、これが本当にボトルネックになるかどうかを確認することをおすすめします。さらに、コンパイラは、 "通常の"コードを最適化するように設計されています。手作業の最適化は確かに助けになるかもしれません。