优化两个函数的组合

Question

在培养我的编程技能时，我经常会遇到这样的信息：“不要将这些函数链接在一起。相反，使用可以更快地完成这两个函数的内置函数。”使用一个假的例子：

用

average(X)

代替

sum(X)/len(X)

是否有什么可以阻止编译器识别

sum(X)/len(X)

与

average(X)

相同并应用相同的优化？

或者优化函数的组合类似于 Lisp 宏，与简单地优化函数相比，您正在处理另一层复杂性？

Answer 1

编译器只会在启用优化时优化
```
sum(x)/len(x)
```
。优化通常仅在发布版本上启用，而在调试版本中，我们避免应用大多数优化，以免使代码无法调试。因此，使用
```
average(x)
```
将节省调试构建的时间，顺便说一句，调试构建通常也是您的测试构建，这意味着您的测试将运行得更快。
```
sum()/len()
```
将被优化为
```
average()
```
仅当编译器具有所有这三个函数的内置知识时。
对于编译器没有内置知识的函数，可能发生的是编译器可能内联
```
sum()
```
，然后内联
```
len()
```
，然后识别允许额外的优化，并执行该优化，本质上是生成
```
average()
```
的内联版本。注意“可能”一词的使用；它可能会发生，也可能不会发生。
但是，除非您所针对的 CPU 具有向量指令，否则任何包含循环的函数在某些优化策略下可能无法被内联。例如，当针对较小的代码大小进行优化时，编译器可能会避免内联包含循环的函数。（许多人更喜欢有利于小代码大小的优化，因为 a）它们包括许多产生更快代码的优化，以及 b）它们导致更好的 CPU 缓存利用率。）

话虽如此，通常的免责声明适用：

等