C / C ++优化器是否可以决定延迟评估仅用于短路评估的值？

Question

我喜欢这样重构复杂的条件：

if (foo(blah) || (bar(param1, param2, param3) && !obj.longMethodName())) ...

到这个：

bool foo_true = foo(blah);
bool bar_true = bar(param1, param2, param3);
bool long_true = obj.longMethodName();

if (foo_true || (bar_true && !long_true)) ...

我认为这使代码更容易理解，并且有助于调试，因为您可以看到用于计算最终条件的中间结果。

但是：原代码，由于短路， bar将仅评估foo返回true ，并longMethodName只有当bar返回true 。

假设函数是“纯”的，方法是const ，并且编译器可以看到所有函数的主体。 是否允许C ++优化器推迟评估我的中间值，直到需要它们为止？

Answer 1

当然。 只要编译器可以看到足以确定foo ， bar和obj.longMethodName()对代码的可观察行为没有其他影响的条件。

是否有编译器这样做是另一个问题。 我对此表示怀疑。 它需要一些非常特殊的逻辑，而这在通常的优化技术列表中却没有，因为实际上没有人这样做。 （我怀疑大多数程序员会发现正确格式化的原始版本比带有许多额外变量的原始版本更具可读性。）

编辑：

我想知道是否值得指出，即使编写了if，也允许编译器调用所有三个函数：

if ( foo( blah ) || (bar( p1, p2, p3 ) && ! obj.lMN() ) )

（尽管我无法想象会这样。）该标准对何时调用哪个函数没有要求。 它仅要求可观察到的行为是相同的（相同的值和相同的顺序-不保证时间），就好像遵循了程序的形式语义一样。 唯一可观察到的行为是IO（以某种形式）并且可以访问易失性对象。

Answer 2

不能。您的编译器不允许进行优化，因为它无法确定是短路还是希望潜在地评估bar副作用。

Answer 3

不会。C++没有纯粹的方法，没有副作用的概念，因此确实没有一种优化方法。

Answer 4

这里的问题是foo和bar可以在另一个编译单元中实现，而C ++没有函数纯度的概念。 这意味着foo和bar可能会有副作用（更改屏幕或全局变量），因此必须进行评估，以使您获得预期的行为。

有趣的是，使用GCC，可以使用pure属性声明函数。 这告诉编译器该函数没有任何副作用。 因此可以被懒惰地称为。 有关更多详细信息，请参见此处 。

Answer 5

我不确定该作业是否已被视为副作用。 至少可以说，很难确定移动实际呼叫是否安全。

但是，我想指出的是，在c ++ 11中，可以使用与在使用std::bind示例中使用OP几乎完全相同的语法来实现OP所追求的目标。

只是foo_true不会被定义为

bool foo_true = foo(blah);

反而

auto foo_true = std::bind(foo, blah) 。

该if可以再检查为if( foo_true() || bar_true() )

是否清洁，取决于IMO的个人事务。 但我相信它的行为既符合期望，也符合预期。 完整代码：

#include <iostream>
#include <functional>

using namespace std;

bool foo(int blah){
    cout << "blah: " << blah << '\n';
    return blah;
}

bool bar(bool negate_me){
    cout << "negate_me: " << negate_me << '\n';
    return !negate_me;
}

int main() {
    bool test = true;
    int param = 42;
    auto foo_true = std::bind(foo, test);
    auto bar_true = std::bind(bar, param);

    if (foo_true() || bar_true() ) cout << "TEST\n";
    return 0;
}

输出：

blah: 1
TEST

没有打电话给bar 。 将test更改为false ，它将是。