C++ Attribut: likely, unlikely (seit C++20)
Von cppreference.com
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Ermöglicht es dem Compiler, für den Fall zu optimieren, dass Ausführungspfade, die diese Anweisung einschließen, wahrscheinlicher oder unwahrscheinlicher sind als jeder alternative Ausführungspfad, der eine solche Anweisung nicht einschließt.
Inhalt |
[bearbeiten] Syntax
[[likely]]
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(1) | ||||||||
[[unlikely]]
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(2) | ||||||||
[bearbeiten] Erklärung
Diese Attribute können auf Labels und Anweisungen (außer Deklarationsanweisungen) angewendet werden. Sie dürfen nicht gleichzeitig auf dasselbe Label oder dieselbe Anweisung angewendet werden.
1) Wird auf eine Anweisung angewendet, um dem Compiler die Optimierung für den Fall zu ermöglichen, dass Ausführungspfade, die diese Anweisung einschließen, wahrscheinlicher sind als jeder alternative Ausführungspfad, der eine solche Anweisung nicht einschließt.
2) Wird auf eine Anweisung angewendet, um dem Compiler die Optimierung für den Fall zu ermöglichen, dass Ausführungspfade, die diese Anweisung einschließen, unwahrscheinlicher sind als jeder alternative Ausführungspfad, der eine solche Anweisung nicht einschließt.
Ein Ausführungspfad wird als ein Label enthaltend betrachtet, wenn und nur wenn er einen Sprung zu diesem Label enthält.
int f(int i) { switch (i) { case 1: [[fallthrough]]; [[likely]] case 2: return 1; } return 2; }
i == 2 wird als wahrscheinlicher betrachtet als jeder andere Wert von i, aber das [[likely]] hat keine Auswirkung auf den Fall i == 1, obwohl dieser das case 2: Label durchläuft.
[bearbeiten] Beispiel
Führen Sie diesen Code aus
#include <chrono> #include <cmath> #include <iomanip> #include <iostream> #include <random> namespace with_attributes { constexpr double pow(double x, long long n) noexcept { if (n > 0) [[likely]] return x * pow(x, n - 1); else [[unlikely]] return 1; } constexpr long long fact(long long n) noexcept { if (n > 1) [[likely]] return n * fact(n - 1); else [[unlikely]] return 1; } constexpr double cos(double x) noexcept { constexpr long long precision{16LL}; double y{}; for (auto n{0LL}; n < precision; n += 2LL) [[likely]] y += pow(x, n) / (n & 2LL ? -fact(n) : fact(n)); return y; } } // namespace with_attributes namespace no_attributes { constexpr double pow(double x, long long n) noexcept { if (n > 0) return x * pow(x, n - 1); else return 1; } constexpr long long fact(long long n) noexcept { if (n > 1) return n * fact(n - 1); else return 1; } constexpr double cos(double x) noexcept { constexpr long long precision{16LL}; double y{}; for (auto n{0LL}; n < precision; n += 2LL) y += pow(x, n) / (n & 2LL ? -fact(n) : fact(n)); return y; } } // namespace no_attributes double gen_random() noexcept { static std::random_device rd; static std::mt19937 gen(rd()); static std::uniform_real_distribution<double> dis(-1.0, 1.0); return dis(gen); } volatile double sink{}; // ensures a side effect int main() { for (const auto x : {0.125, 0.25, 0.5, 1. / (1 << 26)}) std::cout << std::setprecision(53) << "x = " << x << '\n' << std::cos(x) << '\n' << with_attributes::cos(x) << '\n' << (std::cos(x) == with_attributes::cos(x) ? "equal" : "differ") << '\n'; auto benchmark = [](auto fun, auto rem) { const auto start = std::chrono::high_resolution_clock::now(); for (auto size{1ULL}; size != 10'000'000ULL; ++size) sink = fun(gen_random()); const std::chrono::duration<double> diff = std::chrono::high_resolution_clock::now() - start; std::cout << "Time: " << std::fixed << std::setprecision(6) << diff.count() << " sec " << rem << std::endl; }; benchmark(with_attributes::cos, "(with attributes)"); benchmark(no_attributes::cos, "(without attributes)"); benchmark([](double t) { return std::cos(t); }, "(std::cos)"); }
Mögliche Ausgabe
x = 0.125 0.99219766722932900560039115589461289346218109130859375 0.99219766722932900560039115589461289346218109130859375 equal x = 0.25 0.96891242171064473343022882545483298599720001220703125 0.96891242171064473343022882545483298599720001220703125 equal x = 0.5 0.8775825618903727587394314468838274478912353515625 0.8775825618903727587394314468838274478912353515625 equal x = 1.490116119384765625e-08 0.99999999999999988897769753748434595763683319091796875 0.99999999999999988897769753748434595763683319091796875 equal Time: 0.579122 sec (with attributes) Time: 0.722553 sec (without attributes) Time: 0.425963 sec (std::cos)
[bearbeiten] Referenzen
- C++23 Standard (ISO/IEC 14882:2024)
- 9.12.7 Likelihood attributes [dcl.attr.likelihood]
- C++20 Standard (ISO/IEC 14882:2020)
- 9.12.6 Likelihood attributes [dcl.attr.likelihood]
