Können Compiler Endlosschleifen entfernen wie Intel C++ Compiler mit -O2?

Question

Der folgende Testcode wird in VS entweder mit Debug oder Release und auch in GCC korrekt ausgeführt. Es funktioniert auch korrekt für ICC mit Debug, aber nicht wenn Optimierung aktiviert ist (-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; 
} 

Es soll bei while(q.isEmpty()) stoppen. Wenn -O2 unter ICC (release) aktiviert ist, beginnt es jedoch unendlich "zu tun".

Da es sich um Single-Threaded-Programm undisEmpty() sollte als true ausgewertet werden, ich keinen Grund, das ICC auf diese Weise finden sich verhalten sollten? Vermisse ich etwas?

Answer 1

Am besten nehmen Sie den resultierenden Binärschritt und teilen die Hauptfunktion auf und sehen, welche Baugruppe generiert wurde. Ich sage nicht, dass Sie einen Fehler sehen können, aber Sie können sehen, ob etwas optimiert wurde.

Answer 2

Es klingt sicher wie ein Fehler. Hier ein ist (ziemlich wild) erraten, über welche Argumentation führen zu ihm haben könnte ...

Nach inlining, es sieht:

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

und jede Folge von do nothing repeatedly ; do something kann übersetzt werden, um einfach „etwas tun“. Dieser fällt ab, wenn der wiederholte Teil endlos ist (wie in diesem Fall). Aber vielleicht testen sie ihre Zusammenstellung nicht an Beispielen, die absichtlich endlose Schleifen haben ;-).

Answer 3

Ich denke, es könnte Ihre Version von gcc gewesen sein. Ich habe dein Prog unter 4.4.2 kompiliert und es hat genau so funktioniert, wie es sein sollte.

Answer 4

Jede Möglichkeit, den tatsächlichen Code, den Sie erstellt und ausgeführt haben, fehlte das Semikolon nach while(q.isEmpty())? Das würde sicherlich dazu führen, dass die nächste Zeile unendlich heißt.

Answer 5

Da die while (q.isEmpty()) ;-Schleife keine Anweisungen enthält, die jemals einen von außen sichtbaren Nebeneffekt verursachen können, wird die gesamte Schleife nicht mehr optimiert. Es ist der gleiche Grund, dass:

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

aus der Existenz optimiert werden könnte, solange i war nicht volatile (Läden volatile Objekte Teil der „von außen sichtbar“ Effekte eines Programms sind).

In der C-Sprache ist es eigentlich ein herausragender Streitpunkt darüber, ob eine Endlosschleife auf diese Weise wegoptimiert werden darf (ich weiß nicht, wie die Situation in C++ aussieht). Soweit ich weiß, wurde in dieser Frage noch kein Konsens erzielt - intelligente und sachkundige Menschen haben beide Seiten vertreten.

Answer 6

Als eine kleine Nebensache, diese Version von ICC macht was Sie wollen. Das heißt, es ruft nie doSomething().

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

Answer 7

Die C++ Standard ermöglicht Schleifen ohne Nebenwirkungen entfernt werden, auch wenn sie enden nicht:

Es ist allgemein der Ansicht, dass es wichtig ist es, die Transformation potenziell zu ermöglichen nicht endende Schleifen (z. B. durch Verschmelzen von zwei Schleifen, die über dieselbe potentiell unendliche Menge oder durch Eliminieren einer seiteneffektfreien Schleife iterieren, auch wenn sonst nicht in der 0 gerechtfertigt sein kannFall, in dem die erste Schleife nie endet. http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2429.htm

die Diskussion hier ansehen: http://blog.regehr.org/archives/161