MSVC不能展开简单的for循环：我错过了什么？

Question

MSVC不能展开简单的for循环：我错过了什么？

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在下面的代码片段中，两个函数执行完全相同的功能并且在逻辑上是等效的。

constexpr char a[] = {50, 100};

bool contains_loop(char num) {
    for (int i = 0; i < 2; ++ i) {
        if (a[i] == num) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

bool contains_expanded(char num) {
    return num == a[0] || num == a[1];
}

我的测试在godbolt上显示，在启用了/O2之后，x64 MSVC 19.30中的contains_loop未被优化为展开循环。在汇编代码中仍然有计数器，而contains_expanded的编译汇编代码中没有计数器。

        inc     rax
        cmp     rax, 2

在gcc的-O3优化下，它们被编译成完全相同的汇编代码。

这种优化看起来很简单，但我无法让MSVC（自动）进行优化。我在这里错过了什么？

- xuhdev

也许可以使用OpenMP标记并行化（+展开）它？此外，只有两个迭代循环就像只有一个MMX指令，它可能试图执行SSE，而且需要至少4个迭代吗？ - huseyin tugrul buyukisik

1个回答

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Joe · Accepted Answer

我实际上是重新撰写这个答案，因为我错误地调用了contains_expanded而不是您所问的contains_loop。

简短的回答是，即使使用VS2022（真正的版本）和/O2和/Oi，循环显然也没有展开。我甚至尝试了优先考虑大小而不是速度，结果仍然相同。

我使用了这个简单的主函数：

int main()
{
    std::vector<char> vals { 50, 49};
    std::cout << "Test" << std::endl;
    for (auto v : vals)
    {
        const auto val = contains_expanded(v);
        std::cout << "Contains = " << v << std::boolalpha << val;
    }                   
}

我的编译优化开关使用了/O2和/Oi。这是从输出命令tlog文件中的编译行：

^C:\USERS\JMOLE\SOURCE\REPOS\TESTCPP\TESTCPP\TESTCPP.CPP
/c /Zi /nologo /W3 /WX- /diagnostics:column /sdl /O2 /Oi /GL /D NDEBUG /D _CONSOLE /D _UNICODE /D UNICODE /Gm- /EHsc /MD /GS /Gy /fp:precise /Zc:wchar_t /Zc:forScope /Zc:inline /permissive- /Fo"X64\RELEASE\\" /Fd"X64\RELEASE\VC143.PDB" /external:W3 /Gd /TP /FC C:\USERS\JMOLE\SOURCE\REPOS\TESTCPP\TESTCPP\TESTCPP.CPP

这是我版本中调用 contains_loop 的列表。

    const auto val = contains_loop(v);
00007FF7234D1224  xor         eax,eax  
00007FF7234D1226  cmp         byte ptr [rax+r15],bl  
00007FF7234D122A  je          main+0AAh (07FF7234D123Ah)  
00007FF7234D122C  inc         rax  
00007FF7234D122F  cmp         rax,2  
00007FF7234D1233  jl          main+96h (07FF7234D1226h)  
00007FF7234D1235  xor         sil,sil  
00007FF7234D1238  jmp         main+0ADh (07FF7234D123Dh)  
00007FF7234D123A  mov         sil,1

看起来在MSVC中，无论你选择什么优化方式，循环都没有被展开。如果有什么遗漏的地方，我也没看到是什么。