最適化レベルを上げると Swap_64 関数が停止するのはなぜですか?

最適化の落とし穴: 最適化レベルを上げると関数 Swap_64 が停止する理由

最近の大学の講義で、Swap_64 として知られる関数についてこれは、64 ビット値を次のように交換することを目的としています。 32 ビット セグメントを操作します。ただし、最適化レベルを上げると、関数が予期しない動作をすることが観察されました。

最適化の問題について理解する

Swap_64 関数は、記述されているように、キャストが含まれています。符号なし 64 ビット整数を 2 つの符号なし 32 ビット整数の配列に変換します。このアプローチは、異なる型のポインターを介してオブジェクトにアクセスすることを禁止する厳密なエイリアス規則に違反します。この場合、32 ビット整数の配列へのポインターを介して 64 ビット整数にアクセスすることは安全でないとみなされます。

厳密なエイリアシングに従って、コンパイラは、異なる型のポインターが同じメモリを指していないと想定します。位置。これにより、エイリアスされたメモリが独立していると想定される積極的な最適化が可能になります。

違反の結果

Swap_64 関数では、コンパイラは、一時変数 tmp への代入。これは、64 ビット整数とその 32 ビット セグメントへのアクセスに使用されるポインターが相互にエイリアス化されていないと想定しているためです。

この最適化を許可することで、コンパイラーはビットのスワップに関与するコードを効果的に削除します。 。したがって、最適化レベルが高い場合、ビット操作の割り当てが最適化されてなくなるため、Swap_64 関数は何も行わないように見えます。

未定義の動作の回避

解決するにはこの問題を解決し、高い最適化レベルでも正しい動作を保証するには、厳密なエイリアスへの違反を避けることが重要です。ルール。これは、異なる型が同じメモリ位置を占有することを許可する共用体を使用することで実現できます。

gt;結論

未定義を避けるには、厳密なエイリアシング ルールを理解することが不可欠です。コンパイラの最適化によって引き起こされる動作。オブジェクトが互換性のある型を通​​じてのみアクセスされるようにすることで、開発者はプログラムの動作を妨げる可能性のある最適化を防ぐことができます。提供されたソリューションで紹介されている結合アプローチは、積極的な最適化設定の下でも正確性を保証する効果的な方法として機能します。

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