¿Los compiladores pueden eliminar bucles infinitos como el compilador Intel C++ con -O2?

Question

El siguiente código de prueba funciona correctamente en VS, ya sea con depuración o versión, y también en GCC. También funciona correctamente para ICC con depuración, pero no cuando la optimización está habilitada (-O2).

#include <cstdio> 

class tClassA{ 
public: 
    int m_first, m_last; 

    tClassA() : m_first(0), m_last(0) {} 
    ~tClassA() {} 

    bool isEmpty() const {return (m_first == m_last);} 
    void updateFirst() {m_first = m_first + 1;} 
    void updateLast() {m_last = m_last + 1;} 
    void doSomething() {printf("should not reach here\r\n");} 
}; 

int main() { 
    tClassA q; 
    while(true) { 
    while(q.isEmpty()) ; 
    q.doSomething(); 
    } 
    return 1; 
} 

Se supone que parar en while(q.isEmpty()). Cuando -O2 habilitado en ICC (versión), sin embargo, comienza a "hacer algo" infinitamente.

Dado que este es el programa y isEmpty() deben ser evaluados como true de un solo subproceso, no puedo encontrar ninguna razón la CPI debe comportarse de esta manera? ¿Extraño algo?

Answer 1

Su mejor opción es tomar el paso binario resultante y desarmar la función principal y ver qué ensamblado se generó. No dice que podrá ver un error, pero puede ver si se ha optimizado algo.

Answer 2

Seguro que suena como un error. Aquí hay una (bastante salvaje) adivinar lo que el razonamiento podría haber dado lugar a que ...

Después de procesos en línea, que ve:

while (q.m_first == q.m_last) /* do nothing */ ; 
do_something(); 

y cualquier secuencia de do nothing repeatedly ; do something puede traducirse simplemente "hacer algo". Esto cae si la parte repetida es interminable (como en este caso). Pero tal vez no prueban su compilación en ejemplos que intencionalmente tienen bucle infinito ;-).

Answer 3

Creo que puede haber sido su versión de gcc. Recopilé tu prog bajo 4.4.2 y funcionó exactamente como debería.

Answer 4

¿Alguna posibilidad de que el código real que compiló y ejecutó le faltara el punto y coma después de while(q.isEmpty())? Eso ciertamente daría como resultado que la siguiente línea sea llamada infinitamente.

Answer 5

Debido a que el bucle while (q.isEmpty()) ; no contiene instrucciones que puedan causar un efecto secundario externo visible, todo el bucle se está optimizando para que no exista. Es la misma razón por la que:

for (int i = 0; i < 10; i++) 
    ; 

podría optimizarse fuera de la existencia, siempre y cuando no era ivolatile (tiendas a volatile objetos son parte de los efectos "visibles externamente" de un programa).

En el lenguaje C, en realidad es una manzana de la discordia sobresaliente sobre si se permite optimizar un bucle infinito de esta manera (no sé cuál es la situación con C++). Hasta donde yo sé, nunca se llegó a un consenso sobre este tema: las personas inteligentes y bien informadas han tomado partido por ambas partes.

Answer 6

Como un pequeño lado, esta versión de icc hace lo que quiere. Es decir, nunca llama al doSomething().

[9:41am][wlynch@computer /tmp] icc --version 
icc (ICC) 11.0 20081105 

Answer 7

estándar de C++ permite bucles sin efectos secundarios que ser eliminado, incluso si no terminan:

la impresión general es que es importante permitir la transformación potencialmente bucles sin terminación (por ejemplo, combinando dos bucles que iteran sobre el mismo conjunto potencialmente infinito , o eliminando un bucle sin efectos secundarios), incluso cuando ese no esté justificado en el caso en que el primer bucle nunca termina . http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2007/n2429.htm

Véase la discusión aquí: http://blog.regehr.org/archives/161