为什么 GCC 无法减少增加同一缓冲区两个位置的循环？

Question

这是一个有界循环，它递增同一缓冲区的两个位置。

unsigned int getid();
void foo(unsigned int *counter, unsigned int n) {
        unsigned int A = getid();
        unsigned int B = getid();
        for (unsigned int i = 0; i < n; i++) {
            ++counter[A];
            ++counter[B];
        }
}

根据编译器资源管理器（https://godbolt.org/z/b1sjf5669）的结果，即使在-O3优化级别，程序仍然存在涉及

add 1

命令的循环。

相反，如果去掉

++counter[B]

，编译器可以减少循环，将程序优化为

counter[A] += n

。 （https://godbolt.org/z/4YoPcz5rT）

为什么编译器是保守的，即在这种情况下不将代码转换为

counter[A] += n, counter[B] += n

？

我知道一些别名问题会导致循环减少失败。然而，这里只有一个缓冲区，即使

A=B

，优化代码也不会改变结果。

Answer 1

正如评论中已经说过的，增量实际上是 3 个操作数：加载、添加、存储。

保守地说，不允许编译器重新排序

MayAlias

内存操作。 为了做你想做的事，编译器必须证明计算结果不依赖于内存别名，这在一般情况下是不平凡的。

我认为这个优化的范围太小，实施起来不合理。