http://blog.csdn.net/shuimuniao/article/details/8017971
将流水线引入cpu，可以提高cpu的效率。更简单的说，让cpu可以预先取出下一条指令，可以提供cpu的效率。如下图所示：
+--------------------------------
|取指令 | 执行指令 | 输出结果
+--------------------------------
| | 取指令 | 执行
+--------------------------------
可见，cpu流水钱可以减少cpu等待取指令的耗时，从而提高cpu的效率。
如果存在跳转指令，那么预先取出的指令就无用了。cpu在执行当前指令时，从内存中取出了当前指令的下一条指令。执行完当前指令后，cpu发现不是要执行
下一条指令,而是执行offset偏移处的指令。cpu只能重新从内存中取出offset偏移处的指令。因此，跳转指令会降低流水线的效率，也就是降低
cpu的效率。
综上，在写程序时应该尽量避免跳转语句。那么如何避免跳转语句呢？答案就是使用__builtin_expect。
这个指令是gcc引入的，作用是"允许程序员将最有可能执行的分支告诉编译器"。这个指令的写法为：__builtin_expect(EXP,
N)。意思是：EXP==N的概率很大。一般的使用方法是将__builtin_expect指令封装为LIKELY和UNLIKELY宏。这两个宏的写
法如下。
#define LIKELY(x) __builtin_expect(!!(x), 1) //x很可能为真
#define UNLIKELY(x) __builtin_expect(!!(x), 0) //x很可能为假
如下是一个实际的例子。
- //test_builtin_expect.c
- #define LIKELY(x) __builtin_expect(!!(x), 1)
- #define UNLIKELY(x) __builtin_expect(!!(x), 0)
- int test_likely(int x)
- {
- if(LIKELY(x))
- {
- x = 5;
- }
- else
- {
- x = 6;
- }
- return x;
- }
- int test_unlikely(int x)
- {
- if(UNLIKELY(x))
- {
- x = 5;
- }
- else
- {
- x = 6;
- }
- return x;
- }
运行如下命令:
gcc -fprofile-arcs -O2 -c test_builtin_expect.c
objdump -d test_builtin_expect.o
输出的汇编码为:
- <test_likely>:
- 00 push %ebp
- 01 mov %esp,%ebp
- 03 mov 0x8(%ebp),%eax
- 06 addl $0x1,0x38
- 0d adcl $0x0,0x3c
- 14 test %eax,%eax
- 16 jz 2d <test_likely+0x2d>//主要看这里。此处的效果是eax不为零时，不需要跳转。即x为真是不跳转。
- 18 addl $0x1,0x40
- 1f mov $0x5,%eax
- 24 adcl $0x0,0x44
- 2b pop %ebp
- 2c ret
- 2d addl $0x1,0x48
- 34 mov $0x6,%eax
- 39 adcl $0x0,0x4c
- 40 pop %ebp
- 41 ret
- 42 lea 0x0(%esi,%eiz,1),%esi
- 49 lea 0x0(%edi,%eiz,1),%edi
- <test_unlikely>:
- 50 push %ebp
- 51 mov %esp,%ebp
- 53 mov 0x8(%ebp),%edx
- 56 addl $0x1,0x20
- 5d adcl $0x0,0x24
- 64 test %edx,%edx
- 66 jne 7d <test_unlikely+0x2d>//主要看这里。此处的效果是edx为零时,不需跳转。即x为假时不跳转。
- 68 addl $0x1,0x30
- 6f mov $0x6,%eax
- 74 adcl $0x0,0x34
- 7b pop %ebp
- 7c ret
- 7d addl $0x1,0x28
- 84 mov $0x5,%eax
- 89 adcl $0x0,0x2c
- 90 pop %ebp
- 91 ret
- 92 lea 0x0(%esi,%eiz,1),%esi
- 99 lea 0x0(%edi,%eiz,1),%edi
可见，编译器利用程序员作出的判断，生成了高效的汇编码。即，跳转语句不生效的概率很大。
参考资料:http://hi.baidu.com/uu_dou/item/e9f6f41d570d817b7a5f25c7