为什么优化会破坏此功能？

Question

为什么优化会破坏此功能？

我们最近在大学里开了一个关于多种语言编程特色的讲座。

讲师写下了以下功能：

inline u64 Swap_64(u64 x){
    u64 tmp;
    (*(u32*)&tmp)       = Swap_32(*(((u32*)&x)+1));
    (*(((u32*)&tmp)+1)) = Swap_32(*(u32*) &x);

    return tmp;}

虽然我完全理解这在可读性方面也是非常差的风格，但他的主要观点是这部分代码在生产代码中运行良好，直到它们实现了高优化级别。然后，代码将什么都不做。

他说，变量的所有赋值tmp都将由编译器优化。但为什么会这样呢？

我知道有些情况下变量需要声明为volatile，这样编译器就不会触及它们，即使他认为它们永远不会被读或写，但我不知道为什么会发生这种情况。

Answer 1

在C ++中，如果指针参数char*指向基本上不同的类型（“严格别名”规则），则假定它们不是别名（除外）。这允许一些优化。在这里，u64 tmp永远不会被修改为u64。的内容u32*被修改，而可以是无关的“ u64 tmp”这样可以被看作nop用于u64 tmp。

Answer 2

g ++（Ubuntu / Linaro 4.8.1-10ubuntu9）4.8.1：> g++ -Wall -std=c++11 -O0 -o sample sample.cpp> g++ -Wall -std=c++11 -O3 -o sample sample.cpp sample.cpp: In function ‘uint64_t Swap_64(uint64_t)’:sample.cpp:10:19: warning: dereferencing type-punned pointer will break strict-aliasing rules [-Wstrict-aliasing]      (*(uint32_t*)&tmp)       = Swap_32(*(((uint32_t*)&x)+1));                    ^sample.cpp:11:54: warning: dereferencing type-punned pointer will break strict-aliasing rules [-Wstrict-aliasing]      (*(((uint32_t*)&tmp)+1)) = Swap_32(*(uint32_t*) &x);                                                       ^Clang 3.4没有在任何优化级别发出警告，这很奇怪 ......