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Optimizing away a "while(1);" in C++0x (9 answers)

Benefit of endless-loops without side effects in C++ being undefined behavior compared to C? (3 answers)

Closed 2 mins ago.

The code in this post is an example from CppCon2023 - Fedor Pikus s talk on UB. Unfortunately, the speaker does not explain this specific behavior in their talk - this knowledge is presumed to be common among the attendees, but I am sadly missing it...

The following Code, prepared with -O3 using both Corng or gcc (various texts Trial in Compiler Exploration), shows different conduct if int i is global vs local to main。具体来说,如果<代码>t i是全球性的,那么空洞就消失了,但如果是地方性的的话。


#include <iostream>

int i = 1;
int main() {
    std::cout << "Before infinite loop" << std::endl;
    while (i) {}
    std::cout << "After infinite loop.... wat?" << std::endl;
}

我以上述话题和在StackOverflow上的类似问题为基础,理解空档为UB,可以由汇编者去除;我不理解(而且不能发现任何关于这一主题的信息) 。

在界定了<代码>int i的情况下,为何如此?

Answer 1

行为因一号内的范围而有所不同的原因

该方案本身在这两种情况下都没有界定行为,因为没有原子/挥发性/IO/同步化作业的无限循环。因此,无论在何种范围内,消除 lo、保持 lo或做任何其他事情都是有效的。

一些关于全球范围缺乏优化的争论:

在汇编<代码>main功能时,至少假设LTO isn t使用,但汇编者不知道这是整个方案。可能还有其他翻译单位。

这样一个单位可以这样做:

extern int i;
int j = (i=0);

由于i 具有不断的初始化,在j 启动之前保证进行初步化,如果实施在main之前作出动态初步确定选择,则该格式的<代码>i所产生的数值为0,而不是。

因此,即使初始编制者在同一个翻译单位看到,汇编者也可以对<代码>main中全球变量的价值作出假设。

除此以外,汇编者没有足够信息来知道, lo之前的产出线并没有改变全球。但是,由于上述原因,如果没有诊断结果,我并不期望结果会改变。

因此,汇编者可能会将<代码>i视为在册体内价值不明。因此,也许最优化的缺点是,不承认消除这一漏洞在所有情况下都是正确的: <i> ,<0>>0 , lo 绝未入, 或该 lo已定并具有UB。

我似乎误解了这一点。如果在全球范围实现最佳化,那么最优化者可能就足够了,以承认我上文所述的可能结果。

如果在产出说明之前写出<代码>i的价值,则当地范围缺失的优化可能是同样的原因。

然而,特别是如果它被立即置于 lo之前,那么,我预计,不搬迁 lo会是编辑作者蓄意选择的。

许多C++(和C)用户认为,他们可以使用像这种无限的 lo,无限期地等待。在C区,如果居住条件是整体不变的,甚至有可能发生这种情况(在你看来并非如此)。但C++甚至不允许这样做。因此,我确信,它们至少有意不优化表格的样子:<代码>while (1);。无论你的形式是故意不优化的,还是由于持续推行这种形式。

Answer 2

请注意,对<代码>i的界定并不相干。值得注意的是,对不明确行为进行解释,就像阅读茶叶或晶体 g或说白白。您的问题是:

因此,[实际产生]行为因一号内的范围而有所不同。

由于海合会无法证明,在航程之前不会改变<代码>i,而且你没有使用LTO或全程优化。审议<编码>edit.cpp:

extern int i;
struct Edit {
    Edit() {
        i = 0;
    }
};
Edit edit{};

汇编:

g++ -c main.cpp
g++ -c edit.cpp
g++ main.o edit.o

不可能在<代码>g++-c main.cpp上知道该休息室将执行或不执行,因此无法优化。相比之下:

g++ -O2 -fwhole-program main.cpp

由于<代码>g++>知道这是整个方案,因此将优化休息时间。

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