Побитовые операции компиляции в C/C++

Question

Я пытаюсь понять, как побитовые операции обрабатываются компиляторами C/C++. В частности, я говорю о C, скомпилированном с gcc, но я считаю, что вопрос немного более общий, чем этот.

Во всяком случае, предположим, что у меня есть макросы, определенные следующим образом:

#define SOME_CONSTANT 0x111UL 
    #define SOME_OFFSET 2 
    #define SOME_MASK  7 
    #define SOME_VALUE ((SOME_CONSTANT) << (SOME_OFFSET)) & (SOME_MASK) 

    static inline void foo() { printf("Value: %lu#n", SOME_VALUE); } 

Все ингредиенты some_value являются постоянными, и все они известны во время компиляции.

Так что мой вопрос: будет gcc оценивать SOME_VALUE во время компиляции, или это будет сделано только во время выполнения? Как проверить, поддерживает ли gcc такую ​​оптимизацию?

Answer 1

Да, GCC оптимизирует это, так как это полностью постоянное выражение.

Чтобы проверить этот взгляд на код сборки, например, с помощью этого инструмента https://gcc.godbolt.org/

#include <stdio.h> 

#define SOME_CONSTANT 0x111UL 
#define SOME_OFFSET 2 
#define SOME_MASK  7 
#define SOME_VALUE ((SOME_CONSTANT) << (SOME_OFFSET)) & (SOME_MASK) 

void foo() { printf("Value: %lu#n", SOME_VALUE); } 

мне пришлось изменить код слегка иначе GCC оптимизирует прочь все это и ничего не оставляет!

.LC0: 
    .string "Value: %lu#n" 
foo(): 
    movl $4, %esi 
    movl $.LC0, %edi 
    xorl %eax, %eax 
    jmp printf 

Answer 2

будет Gcc оценить some_value во время компиляции

Я не знаю о вашей, шахта делает

Как проверить, поддерживает ли GCC такую ​​оптимизацию?

Я использовал флаг -s для генерации кода сборки и проверил его

movl $4, %esi 

Answer 3

Ваш компилятор не знает о себе SOME_VALUE. Код C сначала передается через C-препроцессор в компилятор C. Вы можете увидеть выход C препроцессор, запустив GCC как:

gcc -E code.c

Вы увидите, что реальный код подается на C компилятор:

int main(void) { 
printf("Value: %lu#n", ((0x111UL) << (2)) & (7)); 
return 0; 
} 

Поэтому возникает вопрос «Есть ли C Компилятор GCC оптимизирует ((0x111UL) << (2)) & (7) ", и ответ да (как указывают другие ответчики, которые доказали это, посмотрев на сгенерированный код сборки).

Answer 4

Как и другие, да, это будет. Но следует учитывать, что не требуется to; если вы хотите убедиться в этом, просто предварительно вычислите его, поскольку у вас есть все элементы для этого.